OSDN Git Service

* gcse.c (gcse_emit_move_after): New.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcse.c
1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002
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 "toplev.h"
149
150 #include "rtl.h"
151 #include "tm_p.h"
152 #include "regs.h"
153 #include "hard-reg-set.h"
154 #include "flags.h"
155 #include "real.h"
156 #include "insn-config.h"
157 #include "recog.h"
158 #include "basic-block.h"
159 #include "output.h"
160 #include "function.h"
161 #include "expr.h" 
162 #include "except.h"
163 #include "ggc.h"
164 #include "params.h"
165
166 #include "obstack.h"
167 #define obstack_chunk_alloc gmalloc
168 #define obstack_chunk_free free
169
170 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
171    moving loop invariant calculations out of loops.
172
173    Originally this tended to create worse overall code, but several
174    improvements during the development of PRE seem to have made following
175    back edges generally a win.
176
177    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
178    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
179    out of loops.  At some point we might need to move some of those
180    heuristics into gcse.c.  */
181 #define FOLLOW_BACK_EDGES 1
182
183 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
184    are a superset of those done by GCSE.
185
186    We perform the following steps:
187
188    1) Compute basic block information.
189
190    2) Compute table of places where registers are set.
191
192    3) Perform copy/constant propagation.
193
194    4) Perform global cse.
195
196    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
197
198    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
199    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
200    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
201    GCSE will try to use an existing register containing the common
202    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
203    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
204
205    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
206    (set (pseudo-reg) (expression)).
207    Function want_to_gcse_p says what these are.
208
209    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
210    partially redundant).
211
212    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
213    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
214    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
215
216    **********************
217
218    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
219    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
220    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
221    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
222    the expense.
223
224    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
225    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
226    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
227    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
228
229    It was found doing copy propagation between each pass enables further
230    substitutions.
231
232    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
233    awhile to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter max-gcse-passes can
234    be modified if one wants to experiment.
235
236    **********************
237
238    The steps for PRE are:
239
240    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
241
242    2) Perform the data flow analysis for PRE.
243
244    3) Delete the redundant instructions
245
246    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
247       redundant instructions fully redundant.
248
249    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
250       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
251
252    The deletion is done first so that when we do insertions we
253    know which pseudo reg to use.
254
255    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
256    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
257    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
258
259    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
260    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
261    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
262    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
263    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
264    each register in each block and thus can try to use an existing register.
265
266    **********************
267
268    A fair bit of simplicity is created by creating small functions for simple
269    tasks, even when the function is only called in one place.  This may
270    measurably slow things down [or may not] by creating more function call
271    overhead than is necessary.  The source is laid out so that it's trivial
272    to make the affected functions inline so that one can measure what speed
273    up, if any, can be achieved, and maybe later when things settle things can
274    be rearranged.
275
276    Help stamp out big monolithic functions!  */
277 \f
278 /* GCSE global vars.  */
279
280 /* -dG dump file.  */
281 static FILE *gcse_file;
282
283 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
284    want to do this for two cases.
285
286     * If we changed any jumps via cprop.
287
288     * If we added any labels via edge splitting.  */
289
290 static int run_jump_opt_after_gcse;
291
292 /* Bitmaps are normally not included in debugging dumps.
293    However it's useful to be able to print them from GDB.
294    We could create special functions for this, but it's simpler to
295    just allow passing stderr to the dump_foo fns.  Since stderr can
296    be a macro, we store a copy here.  */
297 static FILE *debug_stderr;
298
299 /* An obstack for our working variables.  */
300 static struct obstack gcse_obstack;
301
302 /* Non-zero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
303    This is trivially true for integer and floating point values.
304    It may or may not be true for condition codes.  */
305 static char can_copy_p[(int) NUM_MACHINE_MODES];
306
307 /* Non-zero if can_copy_p has been initialized.  */
308 static int can_copy_init_p;
309
310 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
311
312 /* Hash table of expressions.  */
313
314 struct expr
315 {
316   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
317   rtx expr;
318   /* Index in the available expression bitmaps.  */
319   int bitmap_index;
320   /* Next entry with the same hash.  */
321   struct expr *next_same_hash;
322   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
323      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
324      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
325      to the occurrence and the output is not used between the start of
326      the block and the occurrence.  */
327   struct occr *antic_occr;
328   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
329      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
330      basic block and the operands are not modified by following statements in
331      the basic block [including this insn].  */
332   struct occr *avail_occr;
333   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
334      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
335      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
336   rtx reaching_reg;
337 };
338
339 /* Occurrence of an expression.
340    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
341    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
342
343 struct occr
344 {
345   /* Next occurrence of this expression.  */
346   struct occr *next;
347   /* The insn that computes the expression.  */
348   rtx insn;
349   /* Non-zero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
350   char deleted_p;
351   /* Non-zero if this [available] occurrence has been copied to
352      reaching_reg.  */
353   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
354      the same byte.  */
355   char copied_p;
356 };
357
358 /* Expression and copy propagation hash tables.
359    Each hash table is an array of buckets.
360    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
361    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
362    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
363    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
364    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
365    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
366
367 /* Total size of the expression hash table, in elements.  */
368 static unsigned int expr_hash_table_size;
369
370 /* The table itself.
371    This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
372 static struct expr **expr_hash_table;
373
374 /* Total size of the copy propagation hash table, in elements.  */
375 static unsigned int set_hash_table_size;
376
377 /* The table itself.
378    This is an array of `set_hash_table_size' elements.  */
379 static struct expr **set_hash_table;
380
381 /* Mapping of uids to cuids.
382    Only real insns get cuids.  */
383 static int *uid_cuid;
384
385 /* Highest UID in UID_CUID.  */
386 static int max_uid;
387
388 /* Get the cuid of an insn.  */
389 #ifdef ENABLE_CHECKING
390 #define INSN_CUID(INSN) (INSN_UID (INSN) > max_uid ? (abort (), 0) : uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
391 #else
392 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
393 #endif
394
395 /* Number of cuids.  */
396 static int max_cuid;
397
398 /* Mapping of cuids to insns.  */
399 static rtx *cuid_insn;
400
401 /* Get insn from cuid.  */
402 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
403
404 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
405    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
406    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
407 static unsigned int max_gcse_regno;
408
409 /* Maximum number of cse-able expressions found.  */
410 static int n_exprs;
411
412 /* Maximum number of assignments for copy propagation found.  */
413 static int n_sets;
414
415 /* Table of registers that are modified.
416
417    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
418    is set.
419
420    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
421    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
422    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
423
424    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
425    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
426    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
427    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
428    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
429    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
430    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
431    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
432    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
433    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
434    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
435    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
436    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
437
438 typedef struct reg_set
439 {
440   /* The next setting of this register.  */
441   struct reg_set *next;
442   /* The insn where it was set.  */
443   rtx insn;
444 } reg_set;
445
446 static reg_set **reg_set_table;
447
448 /* Size of `reg_set_table'.
449    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
450    necessary.  */
451 static int reg_set_table_size;
452
453 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
454 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
455
456 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
457    or store motion. 
458    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
459    anything except itself. (ie, loads and stores to a single location).
460    We can then allow movement of these MEM refs with a little special 
461    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
462    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
463    no side effects so we can re-issue the setter value.  
464    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
465    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
466
467 struct ls_expr
468 {
469   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
470   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
471   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
472   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
473   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
474   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
475   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
476   int hash_index;               /* Index when in a hash table.  */
477   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
478 };
479
480 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
481 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
482
483 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
484    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
485    the start of the basic block.  */
486 static regset reg_set_bitmap;
487
488 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
489    This is used by expr_killed_p and compute_transp.
490    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
491    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
492    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
493 static sbitmap *reg_set_in_block;
494
495 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
496    memory within that block.  */
497 static rtx * modify_mem_list;
498 bitmap modify_mem_list_set;
499
500 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
501 static rtx * canon_modify_mem_list;
502 bitmap canon_modify_mem_list_set;
503 /* Various variables for statistics gathering.  */
504
505 /* Memory used in a pass.
506    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
507    to keep an eye on memory usage.  */
508 static int bytes_used;
509
510 /* GCSE substitutions made.  */
511 static int gcse_subst_count;
512 /* Number of copy instructions created.  */
513 static int gcse_create_count;
514 /* Number of constants propagated.  */
515 static int const_prop_count;
516 /* Number of copys propagated.  */
517 static int copy_prop_count;
518 \f
519 /* These variables are used by classic GCSE.
520    Normally they'd be defined a bit later, but `rd_gen' needs to
521    be declared sooner.  */
522
523 /* Each block has a bitmap of each type.
524    The length of each blocks bitmap is:
525
526        max_cuid  - for reaching definitions
527        n_exprs - for available expressions
528
529    Thus we view the bitmaps as 2 dimensional arrays.  i.e.
530    rd_kill[block_num][cuid_num]
531    ae_kill[block_num][expr_num]                  */
532
533 /* For reaching defs */
534 static sbitmap *rd_kill, *rd_gen, *reaching_defs, *rd_out;
535
536 /* for available exprs */
537 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen, *ae_in, *ae_out;
538
539 /* Objects of this type are passed around by the null-pointer check
540    removal routines.  */
541 struct null_pointer_info
542 {
543   /* The basic block being processed.  */
544   basic_block current_block;
545   /* The first register to be handled in this pass.  */
546   unsigned int min_reg;
547   /* One greater than the last register to be handled in this pass.  */
548   unsigned int max_reg;
549   sbitmap *nonnull_local;
550   sbitmap *nonnull_killed;
551 };
552 \f
553 static void compute_can_copy    PARAMS ((void));
554 static char *gmalloc            PARAMS ((unsigned int));
555 static char *grealloc           PARAMS ((char *, unsigned int));
556 static char *gcse_alloc         PARAMS ((unsigned long));
557 static void alloc_gcse_mem      PARAMS ((rtx));
558 static void free_gcse_mem       PARAMS ((void));
559 static void alloc_reg_set_mem   PARAMS ((int));
560 static void free_reg_set_mem    PARAMS ((void));
561 static int get_bitmap_width     PARAMS ((int, int, int));
562 static void record_one_set      PARAMS ((int, rtx));
563 static void record_set_info     PARAMS ((rtx, rtx, void *));
564 static void compute_sets        PARAMS ((rtx));
565 static void hash_scan_insn      PARAMS ((rtx, int, int));
566 static void hash_scan_set       PARAMS ((rtx, rtx, int));
567 static void hash_scan_clobber   PARAMS ((rtx, rtx));
568 static void hash_scan_call      PARAMS ((rtx, rtx));
569 static int want_to_gcse_p       PARAMS ((rtx));
570 static int oprs_unchanged_p     PARAMS ((rtx, rtx, int));
571 static int oprs_anticipatable_p PARAMS ((rtx, rtx));
572 static int oprs_available_p     PARAMS ((rtx, rtx));
573 static void insert_expr_in_table PARAMS ((rtx, enum machine_mode, rtx,
574                                           int, int));
575 static void insert_set_in_table PARAMS ((rtx, rtx));
576 static unsigned int hash_expr   PARAMS ((rtx, enum machine_mode, int *, int));
577 static unsigned int hash_expr_1 PARAMS ((rtx, enum machine_mode, int *));
578 static unsigned int hash_string_1 PARAMS ((const char *));
579 static unsigned int hash_set    PARAMS ((int, int));
580 static int expr_equiv_p         PARAMS ((rtx, rtx));
581 static void record_last_reg_set_info PARAMS ((rtx, int));
582 static void record_last_mem_set_info PARAMS ((rtx));
583 static void record_last_set_info PARAMS ((rtx, rtx, void *));
584 static void compute_hash_table  PARAMS ((int));
585 static void alloc_set_hash_table PARAMS ((int));
586 static void free_set_hash_table PARAMS ((void));
587 static void compute_set_hash_table PARAMS ((void));
588 static void alloc_expr_hash_table PARAMS ((unsigned int));
589 static void free_expr_hash_table PARAMS ((void));
590 static void compute_expr_hash_table PARAMS ((void));
591 static void dump_hash_table     PARAMS ((FILE *, const char *, struct expr **,
592                                          int, int));
593 static struct expr *lookup_expr PARAMS ((rtx));
594 static struct expr *lookup_set  PARAMS ((unsigned int, rtx));
595 static struct expr *next_set    PARAMS ((unsigned int, struct expr *));
596 static void reset_opr_set_tables PARAMS ((void));
597 static int oprs_not_set_p       PARAMS ((rtx, rtx));
598 static void mark_call           PARAMS ((rtx));
599 static void mark_set            PARAMS ((rtx, rtx));
600 static void mark_clobber        PARAMS ((rtx, rtx));
601 static void mark_oprs_set       PARAMS ((rtx));
602 static void alloc_cprop_mem     PARAMS ((int, int));
603 static void free_cprop_mem      PARAMS ((void));
604 static void compute_transp      PARAMS ((rtx, int, sbitmap *, int));
605 static void compute_transpout   PARAMS ((void));
606 static void compute_local_properties PARAMS ((sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
607                                               int));
608 static void compute_cprop_data  PARAMS ((void));
609 static void find_used_regs      PARAMS ((rtx *, void *));
610 static int try_replace_reg      PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
611 static struct expr *find_avail_set PARAMS ((int, rtx));
612 static int cprop_jump           PARAMS ((basic_block, rtx, rtx, rtx));
613 #ifdef HAVE_cc0
614 static int cprop_cc0_jump       PARAMS ((basic_block, rtx, struct reg_use *, rtx));
615 #endif
616 static void mems_conflict_for_gcse_p PARAMS ((rtx, rtx, void *));
617 static int load_killed_in_block_p    PARAMS ((basic_block, int, rtx, int));
618 static void canon_list_insert        PARAMS ((rtx, rtx, void *));
619 static int cprop_insn           PARAMS ((basic_block, rtx, int));
620 static int cprop                PARAMS ((int));
621 static int one_cprop_pass       PARAMS ((int, int));
622 static void alloc_pre_mem       PARAMS ((int, int));
623 static void free_pre_mem        PARAMS ((void));
624 static void compute_pre_data    PARAMS ((void));
625 static int pre_expr_reaches_here_p PARAMS ((basic_block, struct expr *, 
626                                             basic_block));
627 static void insert_insn_end_bb  PARAMS ((struct expr *, basic_block, int));
628 static void pre_insert_copy_insn PARAMS ((struct expr *, rtx));
629 static void pre_insert_copies   PARAMS ((void));
630 static int pre_delete           PARAMS ((void));
631 static int pre_gcse             PARAMS ((void));
632 static int one_pre_gcse_pass    PARAMS ((int));
633 static void add_label_notes     PARAMS ((rtx, rtx));
634 static void alloc_code_hoist_mem PARAMS ((int, int));
635 static void free_code_hoist_mem PARAMS ((void));
636 static void compute_code_hoist_vbeinout PARAMS ((void));
637 static void compute_code_hoist_data PARAMS ((void));
638 static int hoist_expr_reaches_here_p PARAMS ((basic_block, int, basic_block, 
639                                               char *));
640 static void hoist_code          PARAMS ((void));
641 static int one_code_hoisting_pass PARAMS ((void));
642 static void alloc_rd_mem        PARAMS ((int, int));
643 static void free_rd_mem         PARAMS ((void));
644 static void handle_rd_kill_set  PARAMS ((rtx, int, basic_block));
645 static void compute_kill_rd     PARAMS ((void));
646 static void compute_rd          PARAMS ((void));
647 static void alloc_avail_expr_mem PARAMS ((int, int));
648 static void free_avail_expr_mem PARAMS ((void));
649 static void compute_ae_gen      PARAMS ((void));
650 static int expr_killed_p        PARAMS ((rtx, basic_block));
651 static void compute_ae_kill     PARAMS ((sbitmap *, sbitmap *));
652 static int expr_reaches_here_p  PARAMS ((struct occr *, struct expr *,
653                                          basic_block, int));
654 static rtx computing_insn       PARAMS ((struct expr *, rtx));
655 static int def_reaches_here_p   PARAMS ((rtx, rtx));
656 static int can_disregard_other_sets PARAMS ((struct reg_set **, rtx, int));
657 static int handle_avail_expr    PARAMS ((rtx, struct expr *));
658 static int classic_gcse         PARAMS ((void));
659 static int one_classic_gcse_pass PARAMS ((int));
660 static void invalidate_nonnull_info PARAMS ((rtx, rtx, void *));
661 static void delete_null_pointer_checks_1 PARAMS ((unsigned int *,
662                                                   sbitmap *, sbitmap *,
663                                                   struct null_pointer_info *));
664 static rtx process_insert_insn  PARAMS ((struct expr *));
665 static int pre_edge_insert      PARAMS ((struct edge_list *, struct expr **));
666 static int expr_reaches_here_p_work PARAMS ((struct occr *, struct expr *,
667                                              basic_block, int, char *));
668 static int pre_expr_reaches_here_p_work PARAMS ((basic_block, struct expr *,
669                                                  basic_block, char *));
670 static struct ls_expr * ldst_entry      PARAMS ((rtx));
671 static void free_ldst_entry             PARAMS ((struct ls_expr *));
672 static void free_ldst_mems              PARAMS ((void));
673 static void print_ldst_list             PARAMS ((FILE *));
674 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst PARAMS ((rtx));
675 static int enumerate_ldsts              PARAMS ((void));
676 static inline struct ls_expr * first_ls_expr PARAMS ((void));
677 static inline struct ls_expr * next_ls_expr  PARAMS ((struct ls_expr *));
678 static int simple_mem                   PARAMS ((rtx));
679 static void invalidate_any_buried_refs  PARAMS ((rtx));
680 static void compute_ld_motion_mems      PARAMS ((void)); 
681 static void trim_ld_motion_mems         PARAMS ((void));
682 static void update_ld_motion_stores     PARAMS ((struct expr *));
683 static void reg_set_info                PARAMS ((rtx, rtx, void *));
684 static int store_ops_ok                 PARAMS ((rtx, basic_block));
685 static void find_moveable_store         PARAMS ((rtx));
686 static int compute_store_table          PARAMS ((void));
687 static int load_kills_store             PARAMS ((rtx, rtx));
688 static int find_loads                   PARAMS ((rtx, rtx));
689 static int store_killed_in_insn         PARAMS ((rtx, rtx));
690 static int store_killed_after           PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
691 static int store_killed_before          PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
692 static void build_store_vectors         PARAMS ((void));
693 static void insert_insn_start_bb        PARAMS ((rtx, basic_block));
694 static int insert_store                 PARAMS ((struct ls_expr *, edge));
695 static void replace_store_insn          PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
696 static void delete_store                PARAMS ((struct ls_expr *, 
697                                                  basic_block));
698 static void free_store_memory           PARAMS ((void));
699 static void store_motion                PARAMS ((void));
700 static void free_insn_expr_list_list    PARAMS ((rtx *));
701 static void clear_modify_mem_tables     PARAMS ((void));
702 static void free_modify_mem_tables      PARAMS ((void));
703 static rtx gcse_emit_move_after         PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
704 \f
705 /* Entry point for global common subexpression elimination.
706    F is the first instruction in the function.  */
707
708 int
709 gcse_main (f, file)
710      rtx f;
711      FILE *file;
712 {
713   int changed, pass;
714   /* Bytes used at start of pass.  */
715   int initial_bytes_used;
716   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
717   int max_pass_bytes;
718   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
719   char *gcse_obstack_bottom;
720
721   /* Insertion of instructions on edges can create new basic blocks; we
722      need the original basic block count so that we can properly deallocate
723      arrays sized on the number of basic blocks originally in the cfg.  */
724   int orig_bb_count;
725   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
726      setjmp, so just punt to be safe.  */
727   if (current_function_calls_setjmp)
728     return 0;
729    
730   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
731   run_jump_opt_after_gcse = 0;
732
733   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
734   debug_stderr = stderr;
735   gcse_file = file;
736
737   /* Identify the basic block information for this function, including
738      successors and predecessors.  */
739   max_gcse_regno = max_reg_num ();
740
741   if (file)
742     dump_flow_info (file);
743
744   orig_bb_count = n_basic_blocks;
745   /* Return if there's nothing to do.  */
746   if (n_basic_blocks <= 1)
747     return 0;
748
749   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
750      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
751      particularly useful.
752
753      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
754      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
755      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
756      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
757   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
758     {
759       if (warn_disabled_optimization)
760         warning ("GCSE disabled: %d > 1000 basic blocks and %d >= 20 edges/basic block",
761                  n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
762       return 0;
763     }
764
765   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
766      storage it's better just to disable the optimization.  */
767   if ((n_basic_blocks 
768        * SBITMAP_SET_SIZE (max_gcse_regno)
769        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
770     {
771       if (warn_disabled_optimization)
772         warning ("GCSE disabled: %d basic blocks and %d registers",
773                  n_basic_blocks, max_gcse_regno);
774
775       return 0;
776     }
777
778   /* See what modes support reg/reg copy operations.  */
779   if (! can_copy_init_p)
780     {
781       compute_can_copy ();
782       can_copy_init_p = 1;
783     }
784
785   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
786   bytes_used = 0;
787
788   /* We need alias.  */
789   init_alias_analysis ();
790   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
791      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
792      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
793      computation.
794
795      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
796      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
797      information about memory sets when we build the hash tables.  */
798
799   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
800   compute_sets (f);
801
802   pass = 0;
803   initial_bytes_used = bytes_used;
804   max_pass_bytes = 0;
805   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
806   changed = 1;
807   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
808     {
809       changed = 0;
810       if (file)
811         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
812
813       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
814          and the reg_set_table data.  */
815       bytes_used = initial_bytes_used;
816
817       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
818       max_gcse_regno = max_reg_num ();
819
820       alloc_gcse_mem (f);
821
822       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
823          during this pass.  */
824       changed = one_cprop_pass (pass + 1, 0);
825
826       if (optimize_size)
827         changed |= one_classic_gcse_pass (pass + 1);
828       else
829         {
830           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
831           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
832              recompute various things which are sized on the number of
833              basic blocks.  */
834           if (changed)
835             {
836               free_modify_mem_tables ();
837               modify_mem_list
838                 = (rtx *) gmalloc (last_basic_block * sizeof (rtx));
839               canon_modify_mem_list
840                 = (rtx *) gmalloc (last_basic_block * sizeof (rtx));
841               memset ((char *) modify_mem_list, 0, last_basic_block * sizeof (rtx));
842               memset ((char *) canon_modify_mem_list, 0, last_basic_block * sizeof (rtx));
843               orig_bb_count = n_basic_blocks;
844             }
845           free_reg_set_mem ();
846           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
847           compute_sets (f);
848           run_jump_opt_after_gcse = 1;
849         }
850
851       if (max_pass_bytes < bytes_used)
852         max_pass_bytes = bytes_used;
853
854       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
855          not re-use the existing allocated memory because the tables
856          will not have info for the insns or registers created by
857          partial redundancy elimination.  */
858       free_gcse_mem ();
859
860       /* It does not make sense to run code hoisting unless we optimizing
861          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
862          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
863          for space, we use a classic gcse algorithm instead of partial
864          redundancy algorithms).  */
865       if (optimize_size)
866         {
867           max_gcse_regno = max_reg_num ();
868           alloc_gcse_mem (f);
869           changed |= one_code_hoisting_pass ();
870           free_gcse_mem ();
871
872           if (max_pass_bytes < bytes_used)
873             max_pass_bytes = bytes_used;
874         }
875
876       if (file)
877         {
878           fprintf (file, "\n");
879           fflush (file);
880         }
881
882       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
883       pass++;
884     }
885
886   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
887      conditional jumps.  */
888
889   max_gcse_regno = max_reg_num ();
890   alloc_gcse_mem (f);
891   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
892   one_cprop_pass (pass + 1, 1);
893   free_gcse_mem ();
894
895   if (file)
896     {
897       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
898                current_function_name, n_basic_blocks);
899       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
900                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
901     }
902
903   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
904   free_reg_set_mem ();
905   /* We are finished with alias.  */
906   end_alias_analysis ();
907   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
908
909   /* Store motion disabled until it is fixed.  */
910   if (0 && !optimize_size && flag_gcse_sm)
911     store_motion ();
912   /* Record where pseudo-registers are set.  */
913   return run_jump_opt_after_gcse;
914 }
915 \f
916 /* Misc. utilities.  */
917
918 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
919
920 static void
921 compute_can_copy ()
922 {
923   int i;
924 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
925   rtx reg, insn;
926 #endif
927   memset (can_copy_p, 0, NUM_MACHINE_MODES);
928
929   start_sequence ();
930   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
931     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
932       {
933 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
934         can_copy_p[i] = 0;
935 #else
936         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
937         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
938         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
939           can_copy_p[i] = 1;
940 #endif
941       }
942     else
943       can_copy_p[i] = 1;
944
945   end_sequence ();
946 }
947 \f
948 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
949
950 static char *
951 gmalloc (size)
952      unsigned int size;
953 {
954   bytes_used += size;
955   return xmalloc (size);
956 }
957
958 /* Cover function to xrealloc.
959    We don't record the additional size since we don't know it.
960    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
961
962 static char *
963 grealloc (ptr, size)
964      char *ptr;
965      unsigned int size;
966 {
967   return xrealloc (ptr, size);
968 }
969
970 /* Cover function to obstack_alloc.
971    We don't need to record the bytes allocated here since
972    obstack_chunk_alloc is set to gmalloc.  */
973
974 static char *
975 gcse_alloc (size)
976      unsigned long size;
977 {
978   return (char *) obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
979 }
980
981 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
982    and reg/memory set tracking tables.
983
984    This is called at the start of each pass.  */
985
986 static void
987 alloc_gcse_mem (f)
988      rtx f;
989 {
990   int i, n;
991   rtx insn;
992
993   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
994      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
995      and only apply to real insns.  */
996
997   max_uid = get_max_uid ();
998   n = (max_uid + 1) * sizeof (int);
999   uid_cuid = (int *) gmalloc (n);
1000   memset ((char *) uid_cuid, 0, n);
1001   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1002     {
1003       if (INSN_P (insn))
1004         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
1005       else
1006         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
1007     }
1008
1009   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
1010
1011   max_cuid = i;
1012   n = (max_cuid + 1) * sizeof (rtx);
1013   cuid_insn = (rtx *) gmalloc (n);
1014   memset ((char *) cuid_insn, 0, n);
1015   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1016     if (INSN_P (insn))
1017       CUID_INSN (i++) = insn;
1018
1019   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
1020   reg_set_bitmap = BITMAP_XMALLOC ();
1021
1022   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
1023   reg_set_in_block = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
1024                                                        max_gcse_regno);
1025   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
1026      basic block.  */
1027   modify_mem_list = (rtx *) gmalloc (last_basic_block * sizeof (rtx));
1028   canon_modify_mem_list = (rtx *) gmalloc (last_basic_block * sizeof (rtx));
1029   memset ((char *) modify_mem_list, 0, last_basic_block * sizeof (rtx));
1030   memset ((char *) canon_modify_mem_list, 0, last_basic_block * sizeof (rtx));
1031   modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
1032   canon_modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
1033 }
1034
1035 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
1036
1037 static void
1038 free_gcse_mem ()
1039 {
1040   free (uid_cuid);
1041   free (cuid_insn);
1042
1043   BITMAP_XFREE (reg_set_bitmap);
1044
1045   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
1046   free_modify_mem_tables ();
1047   BITMAP_XFREE (modify_mem_list_set);
1048   BITMAP_XFREE (canon_modify_mem_list_set);
1049 }
1050
1051 /* Many of the global optimization algorithms work by solving dataflow
1052    equations for various expressions.  Initially, some local value is
1053    computed for each expression in each block.  Then, the values across the
1054    various blocks are combined (by following flow graph edges) to arrive at
1055    global values.  Conceptually, each set of equations is independent.  We
1056    may therefore solve all the equations in parallel, solve them one at a
1057    time, or pick any intermediate approach.
1058
1059    When you're going to need N two-dimensional bitmaps, each X (say, the
1060    number of blocks) by Y (say, the number of expressions), call this
1061    function.  It's not important what X and Y represent; only that Y
1062    correspond to the things that can be done in parallel.  This function will
1063    return an appropriate chunking factor C; you should solve C sets of
1064    equations in parallel.  By going through this function, we can easily
1065    trade space against time; by solving fewer equations in parallel we use
1066    less space.  */
1067
1068 static int
1069 get_bitmap_width (n, x, y)
1070      int n;
1071      int x;
1072      int y;
1073 {
1074   /* It's not really worth figuring out *exactly* how much memory will
1075      be used by a particular choice.  The important thing is to get
1076      something approximately right.  */
1077   size_t max_bitmap_memory = 10 * 1024 * 1024;
1078
1079   /* The number of bytes we'd use for a single column of minimum
1080      width.  */
1081   size_t column_size = n * x * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE);
1082
1083   /* Often, it's reasonable just to solve all the equations in
1084      parallel.  */
1085   if (column_size * SBITMAP_SET_SIZE (y) <= max_bitmap_memory)
1086     return y;
1087
1088   /* Otherwise, pick the largest width we can, without going over the
1089      limit.  */
1090   return SBITMAP_ELT_BITS * ((max_bitmap_memory + column_size - 1)
1091                              / column_size);
1092 }
1093 \f
1094 /* Compute the local properties of each recorded expression.
1095
1096    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
1097    other blocks.
1098
1099    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
1100    in the block.
1101
1102    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
1103    at least once and expression would contain the same value if the
1104    computation was moved to the end of the block.
1105
1106    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1107    least once and expression would contain the same value if the computation
1108    was moved to the beginning of the block.
1109
1110    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1111    basically the same information and thus can easily share this code.
1112
1113    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1114    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1115    particular property.
1116
1117    SETP controls which hash table to look at.  If zero, this routine looks at
1118    the expr hash table; if nonzero this routine looks at the set hash table.
1119    Additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1120    ABSALTERED.  */
1121  
1122 static void
1123 compute_local_properties (transp, comp, antloc, setp)
1124      sbitmap *transp;
1125      sbitmap *comp;
1126      sbitmap *antloc;
1127      int setp;
1128 {
1129   unsigned int i, hash_table_size;
1130   struct expr **hash_table;
1131   
1132   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1133   if (transp)
1134     {
1135       if (setp)
1136         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1137       else
1138         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1139     }
1140
1141   if (comp)
1142     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1143   if (antloc)
1144     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1145
1146   /* We use the same code for cprop, pre and hoisting.  For cprop
1147      we care about the set hash table, for pre and hoisting we
1148      care about the expr hash table.  */
1149   hash_table_size = setp ? set_hash_table_size : expr_hash_table_size;
1150   hash_table = setp ? set_hash_table : expr_hash_table;
1151
1152   for (i = 0; i < hash_table_size; i++)
1153     {
1154       struct expr *expr;
1155
1156       for (expr = hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1157         {
1158           int indx = expr->bitmap_index;
1159           struct occr *occr;
1160
1161           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1162              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1163              then reset the bits for those that are.  */
1164           if (transp)
1165             compute_transp (expr->expr, indx, transp, setp);
1166
1167           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1168              we want to set to non-zero in ANTLOC.  */
1169           if (antloc)
1170             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1171               {
1172                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1173
1174                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1175                    initialize this.  */
1176                 occr->deleted_p = 0;
1177               }
1178
1179           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1180              we want to set to non-zero in COMP.  */
1181           if (comp)
1182             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1183               {
1184                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1185
1186                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1187                    initialize this.  */
1188                 occr->copied_p = 0;
1189               }
1190
1191           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1192              initialize this.  */
1193           expr->reaching_reg = 0;
1194         }
1195     }
1196 }
1197 \f
1198 /* Register set information.
1199
1200    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1201    modified.  */
1202
1203 static struct obstack reg_set_obstack;
1204
1205 static void
1206 alloc_reg_set_mem (n_regs)
1207      int n_regs;
1208 {
1209   unsigned int n;
1210
1211   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1212   n = reg_set_table_size * sizeof (struct reg_set *);
1213   reg_set_table = (struct reg_set **) gmalloc (n);
1214   memset ((char *) reg_set_table, 0, n);
1215
1216   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1217 }
1218
1219 static void
1220 free_reg_set_mem ()
1221 {
1222   free (reg_set_table);
1223   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1224 }
1225
1226 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1227
1228 static void
1229 record_one_set (regno, insn)
1230      int regno;
1231      rtx insn;
1232 {
1233   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1234   struct reg_set *new_reg_info;
1235
1236   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1237   if (regno >= reg_set_table_size)
1238     {
1239       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1240
1241       reg_set_table
1242         = (struct reg_set **) grealloc ((char *) reg_set_table,
1243                                         new_size * sizeof (struct reg_set *));
1244       memset ((char *) (reg_set_table + reg_set_table_size), 0,
1245               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1246       reg_set_table_size = new_size;
1247     }
1248
1249   new_reg_info = (struct reg_set *) obstack_alloc (&reg_set_obstack,
1250                                                    sizeof (struct reg_set));
1251   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1252   new_reg_info->insn = insn;
1253   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1254   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1255 }
1256
1257 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1258    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1259    occurring.  */
1260
1261 static void
1262 record_set_info (dest, setter, data)
1263      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
1264      void *data;
1265 {
1266   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1267
1268   if (GET_CODE (dest) == REG && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1269     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1270 }
1271
1272 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1273
1274    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1275    `reg_set_table' for further documenation.  */
1276
1277 static void
1278 compute_sets (f)
1279      rtx f;
1280 {
1281   rtx insn;
1282
1283   for (insn = f; insn != 0; insn = NEXT_INSN (insn))
1284     if (INSN_P (insn))
1285       note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1286 }
1287 \f
1288 /* Hash table support.  */
1289
1290 /* For each register, the cuid of the first/last insn in the block
1291    that set it, or -1 if not set.  */
1292 #define NEVER_SET -1
1293
1294 struct reg_avail_info
1295 {
1296   basic_block last_bb;
1297   int first_set;
1298   int last_set;
1299 };
1300
1301 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1302 static basic_block current_bb;
1303
1304
1305 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1306    GCSE.  */
1307
1308 static int
1309 want_to_gcse_p (x)
1310      rtx x;
1311 {
1312   static rtx test_insn = 0;
1313   int num_clobbers = 0;
1314   int icode;
1315
1316   switch (GET_CODE (x))
1317     {
1318     case REG:
1319     case SUBREG:
1320     case CONST_INT:
1321     case CONST_DOUBLE:
1322     case CONST_VECTOR:
1323     case CALL:
1324       return 0;
1325
1326     default:
1327       break;
1328     }
1329
1330   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1331   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1332     return 1;
1333   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1334     return 0;
1335
1336   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1337      our test insn if we haven't already.  */
1338   if (test_insn == 0)
1339     {
1340       test_insn
1341         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1342                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1343                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1344                                       const0_rtx));
1345       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1346       ggc_add_rtx_root (&test_insn, 1);
1347     }
1348
1349   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1350      valid.  */
1351   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1352   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1353   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1354           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1355 }
1356
1357 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from the
1358    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1359    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1360
1361 static int
1362 oprs_unchanged_p (x, insn, avail_p)
1363      rtx x, insn;
1364      int avail_p;
1365 {
1366   int i, j;
1367   enum rtx_code code;
1368   const char *fmt;
1369
1370   if (x == 0)
1371     return 1;
1372
1373   code = GET_CODE (x);
1374   switch (code)
1375     {
1376     case REG:
1377       {
1378         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1379
1380         if (info->last_bb != current_bb)
1381           return 1;
1382         if (avail_p)
1383           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1384         else
1385           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1386       }
1387
1388     case MEM:
1389       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1390                                   x, avail_p))
1391         return 0;
1392       else
1393         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1394
1395     case PRE_DEC:
1396     case PRE_INC:
1397     case POST_DEC:
1398     case POST_INC:
1399     case PRE_MODIFY:
1400     case POST_MODIFY:
1401       return 0;
1402
1403     case PC:
1404     case CC0: /*FIXME*/
1405     case CONST:
1406     case CONST_INT:
1407     case CONST_DOUBLE:
1408     case CONST_VECTOR:
1409     case SYMBOL_REF:
1410     case LABEL_REF:
1411     case ADDR_VEC:
1412     case ADDR_DIFF_VEC:
1413       return 1;
1414
1415     default:
1416       break;
1417     }
1418
1419   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1420     {
1421       if (fmt[i] == 'e')
1422         {
1423           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1424              level, change it into iteration.  This function is called enough
1425              to be worth it.  */
1426           if (i == 0)
1427             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1428
1429           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1430             return 0;
1431         }
1432       else if (fmt[i] == 'E')
1433         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1434           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1435             return 0;
1436     }
1437
1438   return 1;
1439 }
1440
1441 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1442    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1443    conflict between two memory references.  */
1444 static int gcse_mems_conflict_p;
1445
1446 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1447    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1448    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1449    this memory load.  */
1450 static rtx gcse_mem_operand;
1451
1452 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1453    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1454    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1455
1456 static void
1457 mems_conflict_for_gcse_p (dest, setter, data)
1458      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
1459      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
1460 {
1461   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1462          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1463          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
1464          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1465     dest = XEXP (dest, 0);
1466
1467   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1468      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1469      elsewhere.  */
1470   if (GET_CODE (dest) != MEM)
1471     return;
1472
1473   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1474      don't mark as killed this time.  */ 
1475   
1476   if (dest == gcse_mem_operand && pre_ldst_mems != NULL)
1477     {
1478       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1479         gcse_mems_conflict_p = 1;
1480       return;
1481     }
1482
1483   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1484                        rtx_addr_varies_p))
1485     gcse_mems_conflict_p = 1;
1486 }
1487
1488 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1489    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1490    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1491    before UID_LIMIT.
1492
1493    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1494    AVAIL_P to 0.  */
1495
1496 static int
1497 load_killed_in_block_p (bb, uid_limit, x, avail_p)
1498      basic_block bb;
1499      int uid_limit;
1500      rtx x;
1501      int avail_p;
1502 {
1503   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1504   while (list_entry)
1505     {
1506       rtx setter;
1507       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1508       if ((avail_p
1509            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1510           || (! avail_p
1511               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1512         {
1513           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1514           continue;
1515         }
1516
1517       setter = XEXP (list_entry, 0);
1518
1519       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1520          to pure functions are never put on the list, so we need not
1521          worry about them.  */
1522       if (GET_CODE (setter) == CALL_INSN)
1523         return 1;
1524
1525       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1526          note_stores to examine each hunk of memory that is modified. 
1527
1528          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1529          communicate via global variables.  Yuk.  */
1530       gcse_mem_operand = x;
1531       gcse_mems_conflict_p = 0;
1532       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1533       if (gcse_mems_conflict_p)
1534         return 1;
1535       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1536     }
1537   return 0;
1538 }
1539
1540 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from
1541    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1542
1543 static int
1544 oprs_anticipatable_p (x, insn)
1545      rtx x, insn;
1546 {
1547   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1548 }
1549
1550 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from
1551    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1552
1553 static int
1554 oprs_available_p (x, insn)
1555      rtx x, insn;
1556 {
1557   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1558 }
1559
1560 /* Hash expression X.
1561
1562    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1563    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1564    something we don't want to insert in the table.
1565
1566    ??? One might want to merge this with canon_hash.  Later.  */
1567
1568 static unsigned int
1569 hash_expr (x, mode, do_not_record_p, hash_table_size)
1570      rtx x;
1571      enum machine_mode mode;
1572      int *do_not_record_p;
1573      int hash_table_size;
1574 {
1575   unsigned int hash;
1576
1577   *do_not_record_p = 0;
1578
1579   hash = hash_expr_1 (x, mode, do_not_record_p);
1580   return hash % hash_table_size;
1581 }
1582
1583 /* Hash a string.  Just add its bytes up.  */
1584
1585 static inline unsigned
1586 hash_string_1 (ps)
1587      const char *ps;
1588 {
1589   unsigned hash = 0;
1590   const unsigned char *p = (const unsigned char *) ps;
1591   
1592   if (p)
1593     while (*p)
1594       hash += *p++;
1595
1596   return hash;
1597 }
1598
1599 /* Subroutine of hash_expr to do the actual work.  */
1600
1601 static unsigned int
1602 hash_expr_1 (x, mode, do_not_record_p)
1603      rtx x;
1604      enum machine_mode mode;
1605      int *do_not_record_p;
1606 {
1607   int i, j;
1608   unsigned hash = 0;
1609   enum rtx_code code;
1610   const char *fmt;
1611
1612   /* Used to turn recursion into iteration.  We can't rely on GCC's
1613      tail-recursion eliminatio since we need to keep accumulating values
1614      in HASH.  */
1615
1616   if (x == 0)
1617     return hash;
1618
1619  repeat:
1620   code = GET_CODE (x);
1621   switch (code)
1622     {
1623     case REG:
1624       hash += ((unsigned int) REG << 7) + REGNO (x);
1625       return hash;
1626
1627     case CONST_INT:
1628       hash += (((unsigned int) CONST_INT << 7) + (unsigned int) mode
1629                + (unsigned int) INTVAL (x));
1630       return hash;
1631
1632     case CONST_DOUBLE:
1633       /* This is like the general case, except that it only counts
1634          the integers representing the constant.  */
1635       hash += (unsigned int) code + (unsigned int) GET_MODE (x);
1636       if (GET_MODE (x) != VOIDmode)
1637         for (i = 2; i < GET_RTX_LENGTH (CONST_DOUBLE); i++)
1638           hash += (unsigned int) XWINT (x, i);
1639       else
1640         hash += ((unsigned int) CONST_DOUBLE_LOW (x)
1641                  + (unsigned int) CONST_DOUBLE_HIGH (x));
1642       return hash;
1643
1644     case CONST_VECTOR:
1645       {
1646         int units;
1647         rtx elt;
1648
1649         units = CONST_VECTOR_NUNITS (x);
1650
1651         for (i = 0; i < units; ++i)
1652           {
1653             elt = CONST_VECTOR_ELT (x, i);
1654             hash += hash_expr_1 (elt, GET_MODE (elt), do_not_record_p);
1655           }
1656
1657         return hash;
1658       }
1659
1660       /* Assume there is only one rtx object for any given label.  */
1661     case LABEL_REF:
1662       /* We don't hash on the address of the CODE_LABEL to avoid bootstrap
1663          differences and differences between each stage's debugging dumps.  */
1664       hash += (((unsigned int) LABEL_REF << 7)
1665                + CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (x, 0)));
1666       return hash;
1667
1668     case SYMBOL_REF:
1669       {
1670         /* Don't hash on the symbol's address to avoid bootstrap differences.
1671            Different hash values may cause expressions to be recorded in
1672            different orders and thus different registers to be used in the
1673            final assembler.  This also avoids differences in the dump files
1674            between various stages.  */
1675         unsigned int h = 0;
1676         const unsigned char *p = (const unsigned char *) XSTR (x, 0);
1677
1678         while (*p)
1679           h += (h << 7) + *p++; /* ??? revisit */
1680
1681         hash += ((unsigned int) SYMBOL_REF << 7) + h;
1682         return hash;
1683       }
1684
1685     case MEM:
1686       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1687         {
1688           *do_not_record_p = 1;
1689           return 0;
1690         }
1691
1692       hash += (unsigned int) MEM;
1693       /* We used alias set for hashing, but this is not good, since the alias
1694          set may differ in -fprofile-arcs and -fbranch-probabilities compilation
1695          causing the profiles to fail to match.  */
1696       x = XEXP (x, 0);
1697       goto repeat;
1698
1699     case PRE_DEC:
1700     case PRE_INC:
1701     case POST_DEC:
1702     case POST_INC:
1703     case PC:
1704     case CC0:
1705     case CALL:
1706     case UNSPEC_VOLATILE:
1707       *do_not_record_p = 1;
1708       return 0;
1709
1710     case ASM_OPERANDS:
1711       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1712         {
1713           *do_not_record_p = 1;
1714           return 0;
1715         }
1716       else
1717         {
1718           /* We don't want to take the filename and line into account.  */
1719           hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x)
1720             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x))
1721             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x))
1722             + (unsigned) ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x);
1723
1724           if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1725             {
1726               for (i = 1; i < ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x); i++)
1727                 {
1728                   hash += (hash_expr_1 (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1729                                         GET_MODE (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i)),
1730                                         do_not_record_p)
1731                            + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT
1732                                             (x, i)));
1733                 }
1734
1735               hash += hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, 0));
1736               x = ASM_OPERANDS_INPUT (x, 0);
1737               mode = GET_MODE (x);
1738               goto repeat;
1739             }
1740           return hash;
1741         }
1742
1743     default:
1744       break;
1745     }
1746
1747   hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x);
1748   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1749     {
1750       if (fmt[i] == 'e')
1751         {
1752           /* If we are about to do the last recursive call
1753              needed at this level, change it into iteration.
1754              This function is called enough to be worth it.  */
1755           if (i == 0)
1756             {
1757               x = XEXP (x, i);
1758               goto repeat;
1759             }
1760
1761           hash += hash_expr_1 (XEXP (x, i), 0, do_not_record_p);
1762           if (*do_not_record_p)
1763             return 0;
1764         }
1765
1766       else if (fmt[i] == 'E')
1767         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1768           {
1769             hash += hash_expr_1 (XVECEXP (x, i, j), 0, do_not_record_p);
1770             if (*do_not_record_p)
1771               return 0;
1772           }
1773
1774       else if (fmt[i] == 's')
1775         hash += hash_string_1 (XSTR (x, i));
1776       else if (fmt[i] == 'i')
1777         hash += (unsigned int) XINT (x, i);
1778       else
1779         abort ();
1780     }
1781
1782   return hash;
1783 }
1784
1785 /* Hash a set of register REGNO.
1786
1787    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1788    propagation code.
1789
1790    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1791
1792 static unsigned int
1793 hash_set (regno, hash_table_size)
1794      int regno;
1795      int hash_table_size;
1796 {
1797   unsigned int hash;
1798
1799   hash = regno;
1800   return hash % hash_table_size;
1801 }
1802
1803 /* Return non-zero if exp1 is equivalent to exp2.
1804    ??? Borrowed from cse.c.  Might want to remerge with cse.c.  Later.  */
1805
1806 static int
1807 expr_equiv_p (x, y)
1808      rtx x, y;
1809 {
1810   int i, j;
1811   enum rtx_code code;
1812   const char *fmt;
1813
1814   if (x == y)
1815     return 1;
1816
1817   if (x == 0 || y == 0)
1818     return x == y;
1819
1820   code = GET_CODE (x);
1821   if (code != GET_CODE (y))
1822     return 0;
1823
1824   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.  */
1825   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
1826     return 0;
1827
1828   switch (code)
1829     {
1830     case PC:
1831     case CC0:
1832       return x == y;
1833
1834     case CONST_INT:
1835       return INTVAL (x) == INTVAL (y);
1836
1837     case LABEL_REF:
1838       return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
1839
1840     case SYMBOL_REF:
1841       return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
1842
1843     case REG:
1844       return REGNO (x) == REGNO (y);
1845
1846     case MEM:
1847       /* Can't merge two expressions in different alias sets, since we can
1848          decide that the expression is transparent in a block when it isn't,
1849          due to it being set with the different alias set.  */
1850       if (MEM_ALIAS_SET (x) != MEM_ALIAS_SET (y))
1851         return 0;
1852       break;
1853
1854     /*  For commutative operations, check both orders.  */
1855     case PLUS:
1856     case MULT:
1857     case AND:
1858     case IOR:
1859     case XOR:
1860     case NE:
1861     case EQ:
1862       return ((expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0))
1863                && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1)))
1864               || (expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1))
1865                   && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0))));
1866
1867     case ASM_OPERANDS:
1868       /* We don't use the generic code below because we want to
1869          disregard filename and line numbers.  */
1870
1871       /* A volatile asm isn't equivalent to any other.  */
1872       if (MEM_VOLATILE_P (x) || MEM_VOLATILE_P (y))
1873         return 0;
1874
1875       if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y)
1876           || strcmp (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x), ASM_OPERANDS_TEMPLATE (y))
1877           || strcmp (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x),
1878                      ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (y))
1879           || ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x) != ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (y)
1880           || ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) != ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (y))
1881         return 0;
1882
1883       if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1884         {
1885           for (i = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) - 1; i >= 0; i--)
1886             if (! expr_equiv_p (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1887                                 ASM_OPERANDS_INPUT (y, i))
1888                 || strcmp (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, i),
1889                            ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (y, i)))
1890               return 0;
1891         }
1892
1893       return 1;
1894
1895     default:
1896       break;
1897     }
1898
1899   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
1900      fail to match, return 0 for the whole thing.  */
1901
1902   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1903   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1904     {
1905       switch (fmt[i])
1906         {
1907         case 'e':
1908           if (! expr_equiv_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i)))
1909             return 0;
1910           break;
1911
1912         case 'E':
1913           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
1914             return 0;
1915           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1916             if (! expr_equiv_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j)))
1917               return 0;
1918           break;
1919
1920         case 's':
1921           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
1922             return 0;
1923           break;
1924
1925         case 'i':
1926           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
1927             return 0;
1928           break;
1929
1930         case 'w':
1931           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
1932             return 0;
1933         break;
1934
1935         case '0':
1936           break;
1937
1938         default:
1939           abort ();
1940         }
1941     }
1942
1943   return 1;
1944 }
1945
1946 /* Insert expression X in INSN in the hash table.
1947    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1948    basic block.
1949
1950    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1951    It is only used if X is a CONST_INT.
1952
1953    ANTIC_P is non-zero if X is an anticipatable expression.
1954    AVAIL_P is non-zero if X is an available expression.  */
1955
1956 static void
1957 insert_expr_in_table (x, mode, insn, antic_p, avail_p)
1958      rtx x;
1959      enum machine_mode mode;
1960      rtx insn;
1961      int antic_p, avail_p;
1962 {
1963   int found, do_not_record_p;
1964   unsigned int hash;
1965   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1966   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1967   struct occr *last_occr = NULL;
1968
1969   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, expr_hash_table_size);
1970
1971   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1972      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1973      to or can't handle.  */
1974   if (do_not_record_p)
1975     return;
1976
1977   cur_expr = expr_hash_table[hash];
1978   found = 0;
1979
1980   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1981     {
1982       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1983          the list.  */
1984       last_expr = cur_expr;
1985       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1986     }
1987
1988   if (! found)
1989     {
1990       cur_expr = (struct expr *) gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1991       bytes_used += sizeof (struct expr);
1992       if (expr_hash_table[hash] == NULL)
1993         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1994         expr_hash_table[hash] = cur_expr;
1995       else
1996         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1997         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1998
1999       /* Set the fields of the expr element.  */ 
2000       cur_expr->expr = x;
2001       cur_expr->bitmap_index = n_exprs++;
2002       cur_expr->next_same_hash = NULL;
2003       cur_expr->antic_occr = NULL;
2004       cur_expr->avail_occr = NULL;
2005     }
2006
2007   /* Now record the occurrence(s).  */
2008   if (antic_p)
2009     {
2010       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
2011
2012       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2013       while (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2014         {
2015           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2016              the list.  */
2017           last_occr = antic_occr;
2018           antic_occr = antic_occr->next;
2019         }
2020
2021       if (antic_occr)
2022         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2023            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
2024            block and the block is scanned from start to end.  */
2025         ; /* nothing to do */
2026       else
2027         {
2028           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2029           antic_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2030           bytes_used += sizeof (struct occr);
2031           /* First occurrence of this expression in any block?  */
2032           if (cur_expr->antic_occr == NULL)
2033             cur_expr->antic_occr = antic_occr;
2034           else
2035             last_occr->next = antic_occr;
2036
2037           antic_occr->insn = insn;
2038           antic_occr->next = NULL;
2039         }
2040     }
2041
2042   if (avail_p)
2043     {
2044       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
2045
2046       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2047       while (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2048         {
2049           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2050              the list.  */
2051           last_occr = avail_occr;
2052           avail_occr = avail_occr->next;
2053         }
2054
2055       if (avail_occr)
2056         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2057            Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
2058            the last one in the block and the block is scanned from start
2059            to end.  */
2060         avail_occr->insn = insn;
2061       else
2062         {
2063           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2064           avail_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2065           bytes_used += sizeof (struct occr);
2066
2067           /* First occurrence of this expression in any block?  */
2068           if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2069             cur_expr->avail_occr = avail_occr;
2070           else
2071             last_occr->next = avail_occr;
2072
2073           avail_occr->insn = insn;
2074           avail_occr->next = NULL;
2075         }
2076     }
2077 }
2078
2079 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
2080    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
2081    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
2082    basic block.  */
2083
2084 static void
2085 insert_set_in_table (x, insn)
2086      rtx x;
2087      rtx insn;
2088 {
2089   int found;
2090   unsigned int hash;
2091   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
2092   struct occr *cur_occr, *last_occr = NULL;
2093
2094   if (GET_CODE (x) != SET
2095       || GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
2096     abort ();
2097
2098   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), set_hash_table_size);
2099
2100   cur_expr = set_hash_table[hash];
2101   found = 0;
2102
2103   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
2104     {
2105       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
2106          the list.  */
2107       last_expr = cur_expr;
2108       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
2109     }
2110
2111   if (! found)
2112     {
2113       cur_expr = (struct expr *) gcse_alloc (sizeof (struct expr));
2114       bytes_used += sizeof (struct expr);
2115       if (set_hash_table[hash] == NULL)
2116         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
2117         set_hash_table[hash] = cur_expr;
2118       else
2119         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
2120         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
2121
2122       /* Set the fields of the expr element.
2123          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
2124          performed on its operands.  */
2125       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
2126       cur_expr->bitmap_index = n_sets++;
2127       cur_expr->next_same_hash = NULL;
2128       cur_expr->antic_occr = NULL;
2129       cur_expr->avail_occr = NULL;
2130     }
2131
2132   /* Now record the occurrence.  */
2133   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
2134
2135   /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2136   while (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2137     {
2138       /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2139          the list.  */
2140       last_occr = cur_occr;
2141       cur_occr = cur_occr->next;
2142     }
2143
2144   if (cur_occr)
2145     /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2146        Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want the
2147        last one in the block and the block is scanned from start to end.  */
2148     cur_occr->insn = insn;
2149   else
2150     {
2151       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2152       cur_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2153       bytes_used += sizeof (struct occr);
2154
2155       /* First occurrence of this expression in any block?  */
2156       if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2157         cur_expr->avail_occr = cur_occr;
2158       else
2159         last_occr->next = cur_occr;
2160
2161       cur_occr->insn = insn;
2162       cur_occr->next = NULL;
2163     }
2164 }
2165
2166 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash table.  If SET_P is
2167    non-zero, this is for the assignment hash table, otherwise it is for the
2168    expression hash table.  */
2169
2170 static void
2171 hash_scan_set (pat, insn, set_p)
2172      rtx pat, insn;
2173      int set_p;
2174 {
2175   rtx src = SET_SRC (pat);
2176   rtx dest = SET_DEST (pat);
2177   rtx note;
2178
2179   if (GET_CODE (src) == CALL)
2180     hash_scan_call (src, insn);
2181
2182   else if (GET_CODE (dest) == REG)
2183     {
2184       unsigned int regno = REGNO (dest);
2185       rtx tmp;
2186
2187       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
2188          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
2189       if (set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
2190           && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
2191         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
2192
2193       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
2194       if (! set_p
2195           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2196           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
2197           && can_copy_p [GET_MODE (dest)]
2198           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
2199              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
2200              for now.  */
2201           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
2202           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
2203           && want_to_gcse_p (src)
2204           /* Don't CSE a nop.  */
2205           && ! set_noop_p (pat)
2206           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
2207              At this point this only function parameters should have
2208              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
2209              explicitly, it means address of parameter has been taken,
2210              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
2211           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
2212               || GET_CODE (XEXP (note, 0)) != MEM))
2213         {
2214           /* An expression is not anticipatable if its operands are
2215              modified before this insn or if this is not the only SET in
2216              this insn.  */
2217           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
2218           /* An expression is not available if its operands are
2219              subsequently modified, including this insn.  It's also not
2220              available if this is a branch, because we can't insert
2221              a set after the branch.  */
2222           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
2223                          && ! JUMP_P (insn));
2224
2225           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p);
2226         }
2227
2228       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
2229       else if (set_p
2230                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2231                && ((GET_CODE (src) == REG
2232                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2233                     && can_copy_p [GET_MODE (dest)]
2234                     && REGNO (src) != regno)
2235                    || CONSTANT_P (src))
2236                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
2237                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
2238                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
2239                && (insn == BLOCK_END (BLOCK_NUM (insn))
2240                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
2241                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
2242         insert_set_in_table (pat, insn);
2243     }
2244 }
2245
2246 static void
2247 hash_scan_clobber (x, insn)
2248      rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, insn ATTRIBUTE_UNUSED;
2249 {
2250   /* Currently nothing to do.  */
2251 }
2252
2253 static void
2254 hash_scan_call (x, insn)
2255      rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, insn ATTRIBUTE_UNUSED;
2256 {
2257   /* Currently nothing to do.  */
2258 }
2259
2260 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
2261
2262    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
2263
2264    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
2265    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
2266    are also in the PARALLEL.  Later.
2267
2268    If SET_P is non-zero, this is for the assignment hash table,
2269    otherwise it is for the expression hash table.
2270    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
2271    not record any expressions.  */
2272
2273 static void
2274 hash_scan_insn (insn, set_p, in_libcall_block)
2275      rtx insn;
2276      int set_p;
2277      int in_libcall_block;
2278 {
2279   rtx pat = PATTERN (insn);
2280   int i;
2281
2282   if (in_libcall_block)
2283     return;
2284
2285   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
2286      what's been modified.  */
2287
2288   if (GET_CODE (pat) == SET)
2289     hash_scan_set (pat, insn, set_p);
2290   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2291     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2292       {
2293         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2294
2295         if (GET_CODE (x) == SET)
2296           hash_scan_set (x, insn, set_p);
2297         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2298           hash_scan_clobber (x, insn);
2299         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2300           hash_scan_call (x, insn);
2301       }
2302
2303   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2304     hash_scan_clobber (pat, insn);
2305   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2306     hash_scan_call (pat, insn);
2307 }
2308
2309 static void
2310 dump_hash_table (file, name, table, table_size, total_size)
2311      FILE *file;
2312      const char *name;
2313      struct expr **table;
2314      int table_size, total_size;
2315 {
2316   int i;
2317   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
2318   struct expr **flat_table;
2319   unsigned int *hash_val;
2320   struct expr *expr;
2321
2322   flat_table 
2323     = (struct expr **) xcalloc (total_size, sizeof (struct expr *));
2324   hash_val = (unsigned int *) xmalloc (total_size * sizeof (unsigned int));
2325
2326   for (i = 0; i < table_size; i++)
2327     for (expr = table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
2328       {
2329         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
2330         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
2331       }
2332
2333   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
2334            name, table_size, total_size);
2335
2336   for (i = 0; i < total_size; i++)
2337     if (flat_table[i] != 0)
2338       {
2339         expr = flat_table[i];
2340         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
2341                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
2342         print_rtl (file, expr->expr);
2343         fprintf (file, "\n");
2344       }
2345
2346   fprintf (file, "\n");
2347
2348   free (flat_table);
2349   free (hash_val);
2350 }
2351
2352 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
2353
2354    first_set records the first place in the block where the register
2355    is set and is used to compute "anticipatability".
2356
2357    last_set records the last place in the block where the register
2358    is set and is used to compute "availability".
2359
2360    last_bb records the block for which first_set and last_set are
2361    valid, as a quick test to invalidate them.
2362
2363    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
2364    and is used to compute "transparency".  */
2365
2366 static void
2367 record_last_reg_set_info (insn, regno)
2368      rtx insn;
2369      int regno;
2370 {
2371   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
2372   int cuid = INSN_CUID (insn);
2373
2374   info->last_set = cuid;
2375   if (info->last_bb != current_bb)
2376     {
2377       info->last_bb = current_bb;
2378       info->first_set = cuid;
2379       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
2380     }
2381 }
2382
2383
2384 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
2385    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
2386    taken off pairwise.  */
2387
2388 static void 
2389 canon_list_insert (dest, unused1, v_insn)
2390      rtx    dest ATTRIBUTE_UNUSED;
2391      rtx    unused1 ATTRIBUTE_UNUSED;
2392      void * v_insn;
2393 {
2394   rtx dest_addr, insn;
2395   int bb;
2396
2397   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2398       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2399       || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2400       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2401     dest = XEXP (dest, 0);
2402
2403   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
2404      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
2405      elsewhere.  */
2406
2407   if (GET_CODE (dest) != MEM)
2408     return;
2409
2410   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
2411   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
2412   insn = (rtx) v_insn;  
2413   bb = BLOCK_NUM (insn);
2414
2415   canon_modify_mem_list[bb] = 
2416     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
2417   canon_modify_mem_list[bb] = 
2418     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
2419   bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, bb);
2420 }
2421
2422 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
2423    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
2424    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
2425
2426 static void
2427 record_last_mem_set_info (insn)
2428      rtx insn;
2429 {
2430   int bb = BLOCK_NUM (insn);
2431
2432   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
2433      everything.  */
2434   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
2435   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
2436
2437   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2438     {
2439       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
2440          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
2441          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
2442       canon_modify_mem_list[bb] = 
2443         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
2444       bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, bb);
2445     }
2446   else
2447     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
2448 }
2449
2450 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2451    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2452    the SET is taking place.  */
2453
2454 static void
2455 record_last_set_info (dest, setter, data)
2456      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
2457      void *data;
2458 {
2459   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2460
2461   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2462     dest = SUBREG_REG (dest);
2463
2464   if (GET_CODE (dest) == REG)
2465     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2466   else if (GET_CODE (dest) == MEM
2467            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2468            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2469     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2470 }
2471
2472 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2473
2474    Expression entries are placed in the hash table if
2475    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2476    - src is something we want to perform GCSE on,
2477    - none of the operands are subsequently modified in the block
2478
2479    Assignment entries are placed in the hash table if
2480    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2481    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2482    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2483
2484    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2485
2486    F is the first insn.
2487    SET_P is non-zero for computing the assignment hash table.  */
2488
2489 static void
2490 compute_hash_table (set_p)
2491      int set_p;
2492 {
2493   unsigned int i;
2494
2495   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2496      registers are set in which blocks.
2497      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2498      compute.  Later.  */
2499   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2500
2501   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2502   clear_modify_mem_tables ();
2503   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2504   reg_avail_info = (struct reg_avail_info*)
2505     gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2506
2507   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2508     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2509
2510   FOR_EACH_BB (current_bb)
2511     {
2512       rtx insn;
2513       unsigned int regno;
2514       int in_libcall_block;
2515
2516       /* First pass over the instructions records information used to
2517          determine when registers and memory are first and last set.
2518          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2519          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2520
2521       for (insn = current_bb->head;
2522            insn && insn != NEXT_INSN (current_bb->end);
2523            insn = NEXT_INSN (insn))
2524         {
2525           if (! INSN_P (insn))
2526             continue;
2527
2528           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2529             {
2530               bool clobbers_all = false;
2531 #ifdef NON_SAVING_SETJMP 
2532               if (NON_SAVING_SETJMP
2533                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
2534                 clobbers_all = true;
2535 #endif
2536
2537               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2538                 if (clobbers_all
2539                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2540                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2541
2542               mark_call (insn);
2543             }
2544
2545           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2546         }
2547
2548       /* The next pass builds the hash table.  */
2549
2550       for (insn = current_bb->head, in_libcall_block = 0;
2551            insn && insn != NEXT_INSN (current_bb->end);
2552            insn = NEXT_INSN (insn))
2553         if (INSN_P (insn))
2554           {
2555             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2556               in_libcall_block = 1;
2557             else if (set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2558               in_libcall_block = 0;
2559             hash_scan_insn (insn, set_p, in_libcall_block);
2560             if (!set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2561               in_libcall_block = 0;
2562           }
2563     }
2564
2565   free (reg_avail_info);
2566   reg_avail_info = NULL;
2567 }
2568
2569 /* Allocate space for the set hash table.
2570    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2571    It is used to determine the number of buckets to use.  */
2572
2573 static void
2574 alloc_set_hash_table (n_insns)
2575      int n_insns;
2576 {
2577   int n;
2578
2579   set_hash_table_size = n_insns / 4;
2580   if (set_hash_table_size < 11)
2581     set_hash_table_size = 11;
2582
2583   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2584      Making it an odd number is simplest for now.
2585      ??? Later take some measurements.  */
2586   set_hash_table_size |= 1;
2587   n = set_hash_table_size * sizeof (struct expr *);
2588   set_hash_table = (struct expr **) gmalloc (n);
2589 }
2590
2591 /* Free things allocated by alloc_set_hash_table.  */
2592
2593 static void
2594 free_set_hash_table ()
2595 {
2596   free (set_hash_table);
2597 }
2598
2599 /* Compute the hash table for doing copy/const propagation.  */
2600
2601 static void
2602 compute_set_hash_table ()
2603 {
2604   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2605   n_sets = 0;
2606   memset ((char *) set_hash_table, 0,
2607           set_hash_table_size * sizeof (struct expr *));
2608
2609   compute_hash_table (1);
2610 }
2611
2612 /* Allocate space for the expression hash table.
2613    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2614    It is used to determine the number of buckets to use.  */
2615
2616 static void
2617 alloc_expr_hash_table (n_insns)
2618      unsigned int n_insns;
2619 {
2620   int n;
2621
2622   expr_hash_table_size = n_insns / 2;
2623   /* Make sure the amount is usable.  */
2624   if (expr_hash_table_size < 11)
2625     expr_hash_table_size = 11;
2626
2627   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2628      Making it an odd number is simplest for now.
2629      ??? Later take some measurements.  */
2630   expr_hash_table_size |= 1;
2631   n = expr_hash_table_size * sizeof (struct expr *);
2632   expr_hash_table = (struct expr **) gmalloc (n);
2633 }
2634
2635 /* Free things allocated by alloc_expr_hash_table.  */
2636
2637 static void
2638 free_expr_hash_table ()
2639 {
2640   free (expr_hash_table);
2641 }
2642
2643 /* Compute the hash table for doing GCSE.  */
2644
2645 static void
2646 compute_expr_hash_table ()
2647 {
2648   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2649   n_exprs = 0;
2650   memset ((char *) expr_hash_table, 0,
2651           expr_hash_table_size * sizeof (struct expr *));
2652
2653   compute_hash_table (0);
2654 }
2655 \f
2656 /* Expression tracking support.  */
2657
2658 /* Lookup pattern PAT in the expression table.
2659    The result is a pointer to the table entry, or NULL if not found.  */
2660
2661 static struct expr *
2662 lookup_expr (pat)
2663      rtx pat;
2664 {
2665   int do_not_record_p;
2666   unsigned int hash = hash_expr (pat, GET_MODE (pat), &do_not_record_p,
2667                                  expr_hash_table_size);
2668   struct expr *expr;
2669
2670   if (do_not_record_p)
2671     return NULL;
2672
2673   expr = expr_hash_table[hash];
2674
2675   while (expr && ! expr_equiv_p (expr->expr, pat))
2676     expr = expr->next_same_hash;
2677
2678   return expr;
2679 }
2680
2681 /* Lookup REGNO in the set table.  If PAT is non-NULL look for the entry that
2682    matches it, otherwise return the first entry for REGNO.  The result is a
2683    pointer to the table entry, or NULL if not found.  */
2684
2685 static struct expr *
2686 lookup_set (regno, pat)
2687      unsigned int regno;
2688      rtx pat;
2689 {
2690   unsigned int hash = hash_set (regno, set_hash_table_size);
2691   struct expr *expr;
2692
2693   expr = set_hash_table[hash];
2694
2695   if (pat)
2696     {
2697       while (expr && ! expr_equiv_p (expr->expr, pat))
2698         expr = expr->next_same_hash;
2699     }
2700   else
2701     {
2702       while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2703         expr = expr->next_same_hash;
2704     }
2705
2706   return expr;
2707 }
2708
2709 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2710
2711 static struct expr *
2712 next_set (regno, expr)
2713      unsigned int regno;
2714      struct expr *expr;
2715 {
2716   do
2717     expr = expr->next_same_hash;
2718   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2719
2720   return expr;
2721 }
2722
2723 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2724    types may be mixed.  */
2725
2726 static void
2727 free_insn_expr_list_list (listp)
2728      rtx *listp;
2729 {
2730   rtx list, next;
2731
2732   for (list = *listp; list ; list = next)
2733     {
2734       next = XEXP (list, 1);
2735       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2736         free_EXPR_LIST_node (list);
2737       else
2738         free_INSN_LIST_node (list);
2739     }
2740
2741   *listp = NULL;
2742 }
2743
2744 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2745 static void
2746 clear_modify_mem_tables ()
2747 {
2748   int i;
2749
2750   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP
2751     (modify_mem_list_set, 0, i, free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i));
2752   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2753
2754   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP
2755     (canon_modify_mem_list_set, 0, i,
2756      free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i));
2757   bitmap_clear (canon_modify_mem_list_set);
2758 }
2759
2760 /* Release memory used by modify_mem_list_set and canon_modify_mem_list_set.  */
2761
2762 static void
2763 free_modify_mem_tables ()
2764 {
2765   clear_modify_mem_tables ();
2766   free (modify_mem_list);
2767   free (canon_modify_mem_list);
2768   modify_mem_list = 0;
2769   canon_modify_mem_list = 0;
2770 }
2771
2772 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2773    start of the block].  */
2774
2775 static void
2776 reset_opr_set_tables ()
2777 {
2778   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2779      the block.  */
2780   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2781
2782   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2783      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2784      location has been modified.  */
2785   clear_modify_mem_tables ();
2786 }
2787
2788 /* Return non-zero if the operands of X are not set before INSN in
2789    INSN's basic block.  */
2790
2791 static int
2792 oprs_not_set_p (x, insn)
2793      rtx x, insn;
2794 {
2795   int i, j;
2796   enum rtx_code code;
2797   const char *fmt;
2798
2799   if (x == 0)
2800     return 1;
2801
2802   code = GET_CODE (x);
2803   switch (code)
2804     {
2805     case PC:
2806     case CC0:
2807     case CONST:
2808     case CONST_INT:
2809     case CONST_DOUBLE:
2810     case CONST_VECTOR:
2811     case SYMBOL_REF:
2812     case LABEL_REF:
2813     case ADDR_VEC:
2814     case ADDR_DIFF_VEC:
2815       return 1;
2816
2817     case MEM:
2818       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn), 
2819                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2820         return 0;
2821       else
2822         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2823
2824     case REG:
2825       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2826
2827     default:
2828       break;
2829     }
2830
2831   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2832     {
2833       if (fmt[i] == 'e')
2834         {
2835           /* If we are about to do the last recursive call
2836              needed at this level, change it into iteration.
2837              This function is called enough to be worth it.  */
2838           if (i == 0)
2839             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2840
2841           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2842             return 0;
2843         }
2844       else if (fmt[i] == 'E')
2845         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2846           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2847             return 0;
2848     }
2849
2850   return 1;
2851 }
2852
2853 /* Mark things set by a CALL.  */
2854
2855 static void
2856 mark_call (insn)
2857      rtx insn;
2858 {
2859   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2860     record_last_mem_set_info (insn);
2861 }
2862
2863 /* Mark things set by a SET.  */
2864
2865 static void
2866 mark_set (pat, insn)
2867      rtx pat, insn;
2868 {
2869   rtx dest = SET_DEST (pat);
2870
2871   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2872          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2873          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2874          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2875     dest = XEXP (dest, 0);
2876
2877   if (GET_CODE (dest) == REG)
2878     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2879   else if (GET_CODE (dest) == MEM)
2880     record_last_mem_set_info (insn);
2881
2882   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2883     mark_call (insn);
2884 }
2885
2886 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2887
2888 static void
2889 mark_clobber (pat, insn)
2890      rtx pat, insn;
2891 {
2892   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2893
2894   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2895     clob = XEXP (clob, 0);
2896
2897   if (GET_CODE (clob) == REG)
2898     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2899   else
2900     record_last_mem_set_info (insn);
2901 }
2902
2903 /* Record things set by INSN.
2904    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2905
2906 static void
2907 mark_oprs_set (insn)
2908      rtx insn;
2909 {
2910   rtx pat = PATTERN (insn);
2911   int i;
2912
2913   if (GET_CODE (pat) == SET)
2914     mark_set (pat, insn);
2915   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2916     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2917       {
2918         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2919
2920         if (GET_CODE (x) == SET)
2921           mark_set (x, insn);
2922         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2923           mark_clobber (x, insn);
2924         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2925           mark_call (insn);
2926       }
2927
2928   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2929     mark_clobber (pat, insn);
2930   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2931     mark_call (insn);
2932 }
2933
2934 \f
2935 /* Classic GCSE reaching definition support.  */
2936
2937 /* Allocate reaching def variables.  */
2938
2939 static void
2940 alloc_rd_mem (n_blocks, n_insns)
2941      int n_blocks, n_insns;
2942 {
2943   rd_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2944   sbitmap_vector_zero (rd_kill, n_blocks);
2945
2946   rd_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2947   sbitmap_vector_zero (rd_gen, n_blocks);
2948
2949   reaching_defs = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2950   sbitmap_vector_zero (reaching_defs, n_blocks);
2951
2952   rd_out = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2953   sbitmap_vector_zero (rd_out, n_blocks);
2954 }
2955
2956 /* Free reaching def variables.  */
2957
2958 static void
2959 free_rd_mem ()
2960 {
2961   sbitmap_vector_free (rd_kill);
2962   sbitmap_vector_free (rd_gen);
2963   sbitmap_vector_free (reaching_defs);
2964   sbitmap_vector_free (rd_out);
2965 }
2966
2967 /* Add INSN to the kills of BB.  REGNO, set in BB, is killed by INSN.  */
2968
2969 static void
2970 handle_rd_kill_set (insn, regno, bb)
2971      rtx insn;
2972      int regno;
2973      basic_block bb;
2974 {
2975   struct reg_set *this_reg;
2976
2977   for (this_reg = reg_set_table[regno]; this_reg; this_reg = this_reg ->next)
2978     if (BLOCK_NUM (this_reg->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2979       SET_BIT (rd_kill[bb->index], INSN_CUID (this_reg->insn));
2980 }
2981
2982 /* Compute the set of kill's for reaching definitions.  */
2983
2984 static void
2985 compute_kill_rd ()
2986 {
2987   int cuid;
2988   unsigned int regno;
2989   int i;
2990   basic_block bb;
2991
2992   /* For each block
2993        For each set bit in `gen' of the block (i.e each insn which
2994            generates a definition in the block)
2995          Call the reg set by the insn corresponding to that bit regx
2996          Look at the linked list starting at reg_set_table[regx]
2997          For each setting of regx in the linked list, which is not in
2998              this block
2999            Set the bit in `kill' corresponding to that insn.  */
3000   FOR_EACH_BB (bb)
3001     for (cuid = 0; cuid < max_cuid; cuid++)
3002       if (TEST_BIT (rd_gen[bb->index], cuid))
3003         {
3004           rtx insn = CUID_INSN (cuid);
3005           rtx pat = PATTERN (insn);
3006
3007           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
3008             {
3009               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
3010                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
3011                   handle_rd_kill_set (insn, regno, bb);
3012             }
3013
3014           if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
3015             {
3016               for (i = XVECLEN (pat, 0) - 1; i >= 0; i--)
3017                 {
3018                   enum rtx_code code = GET_CODE (XVECEXP (pat, 0, i));
3019
3020                   if ((code == SET || code == CLOBBER)
3021                       && GET_CODE (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)) == REG)
3022                     handle_rd_kill_set (insn,
3023                                         REGNO (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)),
3024                                         bb);
3025                 }
3026             }
3027           else if (GET_CODE (pat) == SET && GET_CODE (SET_DEST (pat)) == REG)
3028             /* Each setting of this register outside of this block
3029                must be marked in the set of kills in this block.  */
3030             handle_rd_kill_set (insn, REGNO (SET_DEST (pat)), bb);
3031         }
3032 }
3033
3034 /* Compute the reaching definitions as in 
3035    Compilers Principles, Techniques, and Tools. Aho, Sethi, Ullman,
3036    Chapter 10.  It is the same algorithm as used for computing available
3037    expressions but applied to the gens and kills of reaching definitions.  */
3038
3039 static void
3040 compute_rd ()
3041 {
3042   int changed, passes;
3043   basic_block bb;
3044
3045   FOR_EACH_BB (bb)
3046     sbitmap_copy (rd_out[bb->index] /*dst*/, rd_gen[bb->index] /*src*/);
3047
3048   passes = 0;
3049   changed = 1;
3050   while (changed)
3051     {
3052       changed = 0;
3053       FOR_EACH_BB (bb)
3054         {
3055           sbitmap_union_of_preds (reaching_defs[bb->index], rd_out, bb->index);
3056           changed |= sbitmap_union_of_diff_cg (rd_out[bb->index], rd_gen[bb->index],
3057                                                reaching_defs[bb->index], rd_kill[bb->index]);
3058         }
3059       passes++;
3060     }
3061
3062   if (gcse_file)
3063     fprintf (gcse_file, "reaching def computation: %d passes\n", passes);
3064 }
3065 \f
3066 /* Classic GCSE available expression support.  */
3067
3068 /* Allocate memory for available expression computation.  */
3069
3070 static void
3071 alloc_avail_expr_mem (n_blocks, n_exprs)
3072      int n_blocks, n_exprs;
3073 {
3074   ae_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3075   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_blocks);
3076
3077   ae_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3078   sbitmap_vector_zero (ae_gen, n_blocks);
3079
3080   ae_in = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3081   sbitmap_vector_zero (ae_in, n_blocks);
3082
3083   ae_out = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3084   sbitmap_vector_zero (ae_out, n_blocks);
3085 }
3086
3087 static void
3088 free_avail_expr_mem ()
3089 {
3090   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3091   sbitmap_vector_free (ae_gen);
3092   sbitmap_vector_free (ae_in);
3093   sbitmap_vector_free (ae_out);
3094 }
3095
3096 /* Compute the set of available expressions generated in each basic block.  */
3097
3098 static void
3099 compute_ae_gen ()
3100 {
3101   unsigned int i;
3102   struct expr *expr;
3103   struct occr *occr;
3104
3105   /* For each recorded occurrence of each expression, set ae_gen[bb][expr].
3106      This is all we have to do because an expression is not recorded if it
3107      is not available, and the only expressions we want to work with are the
3108      ones that are recorded.  */
3109   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
3110     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != 0; expr = expr->next_same_hash)
3111       for (occr = expr->avail_occr; occr != 0; occr = occr->next)
3112         SET_BIT (ae_gen[BLOCK_NUM (occr->insn)], expr->bitmap_index);
3113 }
3114
3115 /* Return non-zero if expression X is killed in BB.  */
3116
3117 static int
3118 expr_killed_p (x, bb)
3119      rtx x;
3120      basic_block bb;
3121 {
3122   int i, j;
3123   enum rtx_code code;
3124   const char *fmt;
3125
3126   if (x == 0)
3127     return 1;
3128
3129   code = GET_CODE (x);
3130   switch (code)
3131     {
3132     case REG:
3133       return TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x));
3134
3135     case MEM:
3136       if (load_killed_in_block_p (bb, get_max_uid () + 1, x, 0))
3137         return 1;
3138       else
3139         return expr_killed_p (XEXP (x, 0), bb);
3140
3141     case PC:
3142     case CC0: /*FIXME*/
3143     case CONST:
3144     case CONST_INT:
3145     case CONST_DOUBLE:
3146     case CONST_VECTOR:
3147     case SYMBOL_REF:
3148     case LABEL_REF:
3149     case ADDR_VEC:
3150     case ADDR_DIFF_VEC:
3151       return 0;
3152
3153     default:
3154       break;
3155     }
3156
3157   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3158     {
3159       if (fmt[i] == 'e')
3160         {
3161           /* If we are about to do the last recursive call
3162              needed at this level, change it into iteration.
3163              This function is called enough to be worth it.  */
3164           if (i == 0)
3165             return expr_killed_p (XEXP (x, i), bb);
3166           else if (expr_killed_p (XEXP (x, i), bb))
3167             return 1;
3168         }
3169       else if (fmt[i] == 'E')
3170         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3171           if (expr_killed_p (XVECEXP (x, i, j), bb))
3172             return 1;
3173     }
3174
3175   return 0;
3176 }
3177
3178 /* Compute the set of available expressions killed in each basic block.  */
3179
3180 static void
3181 compute_ae_kill (ae_gen, ae_kill)
3182      sbitmap *ae_gen, *ae_kill;
3183 {
3184   basic_block bb;
3185   unsigned int i;
3186   struct expr *expr;
3187
3188   FOR_EACH_BB (bb)
3189     for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
3190       for (expr = expr_hash_table[i]; expr; expr = expr->next_same_hash)
3191         {
3192           /* Skip EXPR if generated in this block.  */
3193           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], expr->bitmap_index))
3194             continue;
3195
3196           if (expr_killed_p (expr->expr, bb))
3197             SET_BIT (ae_kill[bb->index], expr->bitmap_index);
3198         }
3199 }
3200 \f
3201 /* Actually perform the Classic GCSE optimizations.  */
3202
3203 /* Return non-zero if occurrence OCCR of expression EXPR reaches block BB.
3204
3205    CHECK_SELF_LOOP is non-zero if we should consider a block reaching itself
3206    as a positive reach.  We want to do this when there are two computations
3207    of the expression in the block.
3208
3209    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3210    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3211
3212    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3213    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3214    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3215    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3216    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3217    the closest such expression.  */
3218
3219 static int
3220 expr_reaches_here_p_work (occr, expr, bb, check_self_loop, visited)
3221      struct occr *occr;
3222      struct expr *expr;
3223      basic_block bb;
3224      int check_self_loop;
3225      char *visited;
3226 {
3227   edge pred;
3228
3229   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
3230     {
3231       basic_block pred_bb = pred->src;
3232
3233       if (visited[pred_bb->index])
3234         /* This predecessor has already been visited. Nothing to do.  */
3235           ;
3236       else if (pred_bb == bb)
3237         {
3238           /* BB loops on itself.  */
3239           if (check_self_loop
3240               && TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index)
3241               && BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3242             return 1;
3243
3244           visited[pred_bb->index] = 1;
3245         }
3246
3247       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3248       else if (TEST_BIT (ae_kill[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3249         visited[pred_bb->index] = 1;
3250
3251       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3252       else if (TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3253         {
3254           /* Is this the occurrence we're looking for?
3255              Note that there's only one generating occurrence per block
3256              so we just need to check the block number.  */
3257           if (BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3258             return 1;
3259
3260           visited[pred_bb->index] = 1;
3261         }
3262
3263       /* Neither gen nor kill.  */
3264       else
3265         {
3266           visited[pred_bb->index] = 1;
3267           if (expr_reaches_here_p_work (occr, expr, pred_bb, check_self_loop, 
3268               visited))
3269
3270             return 1;
3271         }
3272     }
3273
3274   /* All paths have been checked.  */
3275   return 0;
3276 }
3277
3278 /* This wrapper for expr_reaches_here_p_work() is to ensure that any
3279    memory allocated for that function is returned.  */
3280
3281 static int
3282 expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, check_self_loop)
3283      struct occr *occr;
3284      struct expr *expr;
3285      basic_block bb;
3286      int check_self_loop;
3287 {
3288   int rval;
3289   char *visited = (char *) xcalloc (last_basic_block, 1);
3290
3291   rval = expr_reaches_here_p_work (occr, expr, bb, check_self_loop, visited);
3292   
3293   free (visited);
3294   return rval;
3295 }
3296
3297 /* Return the instruction that computes EXPR that reaches INSN's basic block.
3298    If there is more than one such instruction, return NULL.
3299
3300    Called only by handle_avail_expr.  */
3301
3302 static rtx
3303 computing_insn (expr, insn)
3304      struct expr *expr;
3305      rtx insn;
3306 {
3307   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
3308
3309   if (expr->avail_occr->next == NULL)
3310     {    
3311       if (BLOCK_FOR_INSN (expr->avail_occr->insn) == bb)
3312         /* The available expression is actually itself
3313            (i.e. a loop in the flow graph) so do nothing.  */
3314         return NULL;
3315
3316       /* (FIXME) Case that we found a pattern that was created by
3317          a substitution that took place.  */
3318       return expr->avail_occr->insn;
3319     }
3320   else
3321     {
3322       /* Pattern is computed more than once.
3323          Search backwards from this insn to see how many of these 
3324          computations actually reach this insn.  */
3325       struct occr *occr;
3326       rtx insn_computes_expr = NULL;
3327       int can_reach = 0;
3328
3329       for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
3330         {
3331           if (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) == bb)
3332             {
3333               /* The expression is generated in this block.
3334                  The only time we care about this is when the expression
3335                  is generated later in the block [and thus there's a loop].
3336                  We let the normal cse pass handle the other cases.  */
3337               if (INSN_CUID (insn) < INSN_CUID (occr->insn)
3338                   && expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 1))
3339                 {
3340                   can_reach++;
3341                   if (can_reach > 1)
3342                     return NULL;
3343
3344                   insn_computes_expr = occr->insn;
3345                 }
3346             }
3347           else if (expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 0))
3348             {
3349               can_reach++;
3350               if (can_reach > 1)
3351                 return NULL;
3352
3353               insn_computes_expr = occr->insn;
3354             }
3355         }
3356
3357       if (insn_computes_expr == NULL)
3358         abort ();
3359
3360       return insn_computes_expr;
3361     }
3362 }
3363
3364 /* Return non-zero if the definition in DEF_INSN can reach INSN.
3365    Only called by can_disregard_other_sets.  */
3366
3367 static int
3368 def_reaches_here_p (insn, def_insn)
3369      rtx insn, def_insn;
3370 {
3371   rtx reg;
3372
3373   if (TEST_BIT (reaching_defs[BLOCK_NUM (insn)], INSN_CUID (def_insn)))
3374     return 1;
3375
3376   if (BLOCK_NUM (insn) == BLOCK_NUM (def_insn))
3377     {
3378       if (INSN_CUID (def_insn) < INSN_CUID (insn))
3379         {
3380           if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == PARALLEL)
3381             return 1;
3382           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == CLOBBER)
3383             reg = XEXP (PATTERN (def_insn), 0);
3384           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == SET)
3385             reg = SET_DEST (PATTERN (def_insn));
3386           else
3387             abort ();
3388
3389           return ! reg_set_between_p (reg, NEXT_INSN (def_insn), insn);
3390         }
3391       else
3392         return 0;
3393     }
3394
3395   return 0;
3396 }
3397
3398 /* Return non-zero if *ADDR_THIS_REG can only have one value at INSN.  The
3399    value returned is the number of definitions that reach INSN.  Returning a
3400    value of zero means that [maybe] more than one definition reaches INSN and
3401    the caller can't perform whatever optimization it is trying.  i.e. it is
3402    always safe to return zero.  */
3403
3404 static int
3405 can_disregard_other_sets (addr_this_reg, insn, for_combine)
3406      struct reg_set **addr_this_reg;
3407      rtx insn;
3408      int for_combine;
3409 {
3410   int number_of_reaching_defs = 0;
3411   struct reg_set *this_reg;
3412
3413   for (this_reg = *addr_this_reg; this_reg != 0; this_reg = this_reg->next)
3414     if (def_reaches_here_p (insn, this_reg->insn))
3415       {
3416         number_of_reaching_defs++;
3417         /* Ignore parallels for now.  */
3418         if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == PARALLEL)
3419           return 0;
3420
3421         if (!for_combine
3422             && (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER
3423                 || ! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3424                                   SET_SRC (PATTERN (insn)))))
3425           /* A setting of the reg to a different value reaches INSN.  */
3426           return 0;
3427
3428         if (number_of_reaching_defs > 1)
3429           {
3430             /* If in this setting the value the register is being set to is
3431                equal to the previous value the register was set to and this
3432                setting reaches the insn we are trying to do the substitution
3433                on then we are ok.  */
3434             if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER)
3435               return 0;
3436             else if (! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3437                                     SET_SRC (PATTERN (insn))))
3438               return 0;
3439           }
3440
3441         *addr_this_reg = this_reg; 
3442       }
3443
3444   return number_of_reaching_defs;
3445 }
3446
3447 /* Expression computed by insn is available and the substitution is legal,
3448    so try to perform the substitution.
3449
3450    The result is non-zero if any changes were made.  */
3451
3452 static int
3453 handle_avail_expr (insn, expr)
3454      rtx insn;
3455      struct expr *expr;
3456 {
3457   rtx pat, insn_computes_expr, expr_set;
3458   rtx to;
3459   struct reg_set *this_reg;
3460   int found_setting, use_src;
3461   int changed = 0;
3462
3463   /* We only handle the case where one computation of the expression
3464      reaches this instruction.  */
3465   insn_computes_expr = computing_insn (expr, insn);
3466   if (insn_computes_expr == NULL)
3467     return 0;
3468   expr_set = single_set (insn_computes_expr);
3469   if (!expr_set)
3470     abort ();
3471
3472   found_setting = 0;
3473   use_src = 0;
3474
3475   /* At this point we know only one computation of EXPR outside of this
3476      block reaches this insn.  Now try to find a register that the
3477      expression is computed into.  */
3478   if (GET_CODE (SET_SRC (expr_set)) == REG)
3479     {
3480       /* This is the case when the available expression that reaches
3481          here has already been handled as an available expression.  */
3482       unsigned int regnum_for_replacing
3483         = REGNO (SET_SRC (expr_set));
3484
3485       /* If the register was created by GCSE we can't use `reg_set_table',
3486          however we know it's set only once.  */
3487       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno
3488           /* If the register the expression is computed into is set only once,
3489              or only one set reaches this insn, we can use it.  */
3490           || (((this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing]),
3491                this_reg->next == NULL)
3492               || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0)))
3493         {
3494           use_src = 1;
3495           found_setting = 1;
3496         }
3497     }
3498
3499   if (!found_setting)
3500     {
3501       unsigned int regnum_for_replacing
3502         = REGNO (SET_DEST (expr_set));
3503
3504       /* This shouldn't happen.  */
3505       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno)
3506         abort ();
3507
3508       this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing];
3509
3510       /* If the register the expression is computed into is set only once,
3511          or only one set reaches this insn, use it.  */
3512       if (this_reg->next == NULL
3513           || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0))
3514         found_setting = 1;
3515     }
3516
3517   if (found_setting)
3518     {
3519       pat = PATTERN (insn);
3520       if (use_src)
3521         to = SET_SRC (expr_set);
3522       else
3523         to = SET_DEST (expr_set);
3524       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat), to, 0);
3525
3526       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3527          to play it safe we check.  */
3528       if (changed)
3529         {
3530           gcse_subst_count++;
3531           if (gcse_file != NULL)
3532             {
3533               fprintf (gcse_file, "GCSE: Replacing the source in insn %d with",
3534                        INSN_UID (insn));
3535               fprintf (gcse_file, " reg %d %s insn %d\n",
3536                        REGNO (to), use_src ? "from" : "set in",
3537                        INSN_UID (insn_computes_expr));
3538             }
3539         }
3540     }
3541
3542   /* The register that the expr is computed into is set more than once.  */
3543   else if (1 /*expensive_op(this_pattrn->op) && do_expensive_gcse)*/)
3544     {
3545       /* Insert an insn after insnx that copies the reg set in insnx
3546          into a new pseudo register call this new register REGN.
3547          From insnb until end of basic block or until REGB is set
3548          replace all uses of REGB with REGN.  */
3549       rtx new_insn;
3550
3551       to = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (expr_set)));
3552
3553       /* Generate the new insn.  */
3554       /* ??? If the change fails, we return 0, even though we created
3555          an insn.  I think this is ok.  */
3556       new_insn
3557         = emit_insn_after (gen_rtx_SET (VOIDmode, to,
3558                                         SET_DEST (expr_set)),
3559                            insn_computes_expr);
3560
3561       /* Keep register set table up to date.  */
3562       record_one_set (REGNO (to), new_insn);
3563
3564       gcse_create_count++;
3565       if (gcse_file != NULL)
3566         {
3567           fprintf (gcse_file, "GCSE: Creating insn %d to copy value of reg %d",
3568                    INSN_UID (NEXT_INSN (insn_computes_expr)),
3569                    REGNO (SET_SRC (PATTERN (NEXT_INSN (insn_computes_expr)))));
3570           fprintf (gcse_file, ", computed in insn %d,\n",
3571                    INSN_UID (insn_computes_expr));
3572           fprintf (gcse_file, "      into newly allocated reg %d\n",
3573                    REGNO (to));
3574         }
3575
3576       pat = PATTERN (insn);
3577
3578       /* Do register replacement for INSN.  */
3579       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat),
3580                                  SET_DEST (PATTERN
3581                                            (NEXT_INSN (insn_computes_expr))),
3582                                  0);
3583
3584       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3585          to play it safe we check.  */
3586       if (changed)
3587         {
3588           gcse_subst_count++;
3589           if (gcse_file != NULL)
3590             {
3591               fprintf (gcse_file,
3592                        "GCSE: Replacing the source in insn %d with reg %d ",
3593                        INSN_UID (insn),
3594                        REGNO (SET_DEST (PATTERN (NEXT_INSN
3595                                                  (insn_computes_expr)))));
3596               fprintf (gcse_file, "set in insn %d\n",
3597                        INSN_UID (insn_computes_expr)); 
3598             }
3599         }
3600     }
3601
3602   return changed;
3603 }
3604
3605 /* Perform classic GCSE.  This is called by one_classic_gcse_pass after all
3606    the dataflow analysis has been done.
3607
3608    The result is non-zero if a change was made.  */
3609
3610 static int
3611 classic_gcse ()
3612 {
3613   int changed;
3614   rtx insn;
3615   basic_block bb;
3616
3617   /* Note we start at block 1.  */
3618
3619   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3620     return 0;
3621
3622   changed = 0;
3623   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3624     {
3625       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3626          start of the block].  */
3627       reset_opr_set_tables ();
3628
3629       for (insn = bb->head;
3630            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (bb->end);
3631            insn = NEXT_INSN (insn))
3632         {
3633           /* Is insn of form (set (pseudo-reg) ...)?  */
3634           if (GET_CODE (insn) == INSN
3635               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
3636               && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (insn))) == REG
3637               && REGNO (SET_DEST (PATTERN (insn))) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3638             {
3639               rtx pat = PATTERN (insn);
3640               rtx src = SET_SRC (pat);
3641               struct expr *expr;
3642
3643               if (want_to_gcse_p (src)
3644                   /* Is the expression recorded?  */
3645                   && ((expr = lookup_expr (src)) != NULL)
3646                   /* Is the expression available [at the start of the
3647                      block]?  */
3648                   && TEST_BIT (ae_in[bb->index], expr->bitmap_index)
3649                   /* Are the operands unchanged since the start of the
3650                      block?  */
3651                   && oprs_not_set_p (src, insn))
3652                 changed |= handle_avail_expr (insn, expr);
3653             }
3654
3655           /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3656           /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  */
3657           if (INSN_P (insn))
3658             mark_oprs_set (insn);
3659         }
3660     }
3661
3662   return changed;
3663 }
3664
3665 /* Top level routine to perform one classic GCSE pass.
3666
3667    Return non-zero if a change was made.  */
3668
3669 static int
3670 one_classic_gcse_pass (pass)
3671      int pass;
3672 {
3673   int changed = 0;
3674
3675   gcse_subst_count = 0;
3676   gcse_create_count = 0;
3677
3678   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
3679   alloc_rd_mem (last_basic_block, max_cuid);
3680   compute_expr_hash_table ();
3681   if (gcse_file)
3682     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", expr_hash_table,
3683                      expr_hash_table_size, n_exprs);
3684
3685   if (n_exprs > 0)
3686     {
3687       compute_kill_rd ();
3688       compute_rd ();
3689       alloc_avail_expr_mem (last_basic_block, n_exprs);
3690       compute_ae_gen ();
3691       compute_ae_kill (ae_gen, ae_kill);
3692       compute_available (ae_gen, ae_kill, ae_out, ae_in);
3693       changed = classic_gcse ();
3694       free_avail_expr_mem ();
3695     }
3696
3697   free_rd_mem ();
3698   free_expr_hash_table ();
3699
3700   if (gcse_file)
3701     {
3702       fprintf (gcse_file, "\n");
3703       fprintf (gcse_file, "GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, %d substs,",
3704                current_function_name, pass, bytes_used, gcse_subst_count);
3705       fprintf (gcse_file, "%d insns created\n", gcse_create_count);
3706     }
3707
3708   return changed;
3709 }
3710 \f
3711 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
3712
3713 /* Local properties of assignments.  */
3714 static sbitmap *cprop_pavloc;
3715 static sbitmap *cprop_absaltered;
3716
3717 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
3718 static sbitmap *cprop_avin;
3719 static sbitmap *cprop_avout;
3720
3721 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
3722    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
3723
3724 static void
3725 alloc_cprop_mem (n_blocks, n_sets)
3726      int n_blocks, n_sets;
3727 {
3728   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3729   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3730
3731   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3732   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3733 }
3734
3735 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
3736
3737 static void
3738 free_cprop_mem ()
3739 {
3740   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
3741   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
3742   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
3743   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
3744 }
3745
3746 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
3747    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
3748    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
3749    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
3750    bit in BMAP.  */
3751
3752 static void
3753 compute_transp (x, indx, bmap, set_p)
3754      rtx x;
3755      int indx;
3756      sbitmap *bmap;
3757      int set_p;
3758 {
3759   int i, j;
3760   basic_block bb;
3761   enum rtx_code code;
3762   reg_set *r;
3763   const char *fmt;
3764
3765   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3766      can't do it when there's no return value.  */
3767  repeat:
3768
3769   if (x == 0)
3770     return;
3771
3772   code = GET_CODE (x);
3773   switch (code)
3774     {
3775     case REG:
3776       if (set_p)
3777         {
3778           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3779             {
3780               FOR_EACH_BB (bb)
3781                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
3782                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
3783             }
3784           else
3785             {
3786               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3787                 SET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3788             }
3789         }
3790       else
3791         {
3792           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3793             {
3794               FOR_EACH_BB (bb)
3795                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
3796                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
3797             }
3798           else
3799             {
3800               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3801                 RESET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3802             }
3803         }
3804
3805       return;
3806
3807     case MEM:
3808       FOR_EACH_BB (bb)
3809         {
3810           rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb->index];
3811
3812           while (list_entry)
3813             {
3814               rtx dest, dest_addr;
3815
3816               if (GET_CODE (XEXP (list_entry, 0)) == CALL_INSN)
3817                 {
3818                   if (set_p)
3819                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
3820                   else
3821                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
3822                   break;
3823                 }
3824               /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
3825                  Examine each hunk of memory that is modified.  */
3826
3827               dest = XEXP (list_entry, 0);
3828               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3829               dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
3830               
3831               if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
3832                                          x, rtx_addr_varies_p))
3833                 {
3834                   if (set_p)
3835                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
3836                   else
3837                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
3838                   break;
3839                 }
3840               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3841             }
3842         }
3843
3844       x = XEXP (x, 0);
3845       goto repeat;
3846
3847     case PC:
3848     case CC0: /*FIXME*/
3849     case CONST:
3850     case CONST_INT:
3851     case CONST_DOUBLE:
3852     case CONST_VECTOR:
3853     case SYMBOL_REF:
3854     case LABEL_REF:
3855     case ADDR_VEC:
3856     case ADDR_DIFF_VEC:
3857       return;
3858
3859     default:
3860       break;
3861     }
3862
3863   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3864     {
3865       if (fmt[i] == 'e')
3866         {
3867           /* If we are about to do the last recursive call
3868              needed at this level, change it into iteration.
3869              This function is called enough to be worth it.  */
3870           if (i == 0)
3871             {
3872               x = XEXP (x, i);
3873               goto repeat;
3874             }
3875
3876           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
3877         }
3878       else if (fmt[i] == 'E')
3879         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3880           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
3881     }
3882 }
3883
3884 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
3885    propagation.  */
3886
3887 static void
3888 compute_cprop_data ()
3889 {
3890   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, 1);
3891   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
3892                      cprop_avout, cprop_avin);
3893 }
3894 \f
3895 /* Copy/constant propagation.  */
3896
3897 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
3898 #define MAX_USES 8
3899
3900 /* Table of uses found in an insn.
3901    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
3902 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
3903
3904 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
3905 static int reg_use_count;
3906
3907 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
3908    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
3909    and contains the number of uses in the table upon exit.
3910
3911    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
3912    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
3913
3914 static void
3915 find_used_regs (xptr, data)
3916      rtx *xptr;
3917      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
3918 {
3919   int i, j;
3920   enum rtx_code code;
3921   const char *fmt;
3922   rtx x = *xptr;
3923
3924   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3925      can't do it when there's no return value.  */
3926  repeat:
3927   if (x == 0)
3928     return;
3929
3930   code = GET_CODE (x);
3931   if (REG_P (x))
3932     {
3933       if (reg_use_count == MAX_USES)
3934         return;
3935
3936       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
3937       reg_use_count++;
3938     }
3939
3940   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
3941
3942   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3943     {
3944       if (fmt[i] == 'e')
3945         {
3946           /* If we are about to do the last recursive call
3947              needed at this level, change it into iteration.
3948              This function is called enough to be worth it.  */
3949           if (i == 0)
3950             {
3951               x = XEXP (x, 0);
3952               goto repeat;
3953             }
3954
3955           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
3956         }
3957       else if (fmt[i] == 'E')
3958         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3959           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
3960     }
3961 }
3962
3963 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
3964    Returns non-zero is successful.  */
3965
3966 static int
3967 try_replace_reg (from, to, insn)
3968      rtx from, to, insn;
3969 {
3970   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3971   rtx src = 0;
3972   int success = 0;
3973   rtx set = single_set (insn);
3974
3975   success = validate_replace_src (from, to, insn);
3976
3977   /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
3978      the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
3979      SETs, but it probably won't buy us anything.  */
3980   if (!success && set != 0)
3981     {
3982       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
3983
3984       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
3985           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
3986         success = 1;
3987     }
3988
3989   /* If we've failed to do replacement, have a single SET, and don't already
3990      have a note, add a REG_EQUAL note to not lose information.  */
3991   if (!success && note == 0 && set != 0)
3992     note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
3993
3994   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
3995      replacement.  */
3996   else if (note != 0)
3997     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
3998
3999   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
4000      We don't allow that. Remove that note. This code ought
4001      not to hapen, because previous code ought to syntetize
4002      reg-reg move, but be on the safe side.  */
4003   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
4004     remove_note (insn, note);
4005
4006   return success;
4007 }
4008
4009 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
4010    NULL no such set is found.  */
4011
4012 static struct expr *
4013 find_avail_set (regno, insn)
4014      int regno;
4015      rtx insn;
4016 {
4017   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
4018      use in a substitution.  */
4019   struct expr *set1 = 0;
4020  
4021   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
4022      available at the start of the block containing INSN.  ie we would
4023      need two sets like this available at the start of the block:
4024
4025        (set (reg X) (reg Y))
4026        (set (reg Y) (reg X))
4027
4028      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
4029      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
4030   while (1)
4031     {
4032       rtx src;
4033       struct expr *set = lookup_set (regno, NULL_RTX);
4034
4035       /* Find a set that is available at the start of the block
4036          which contains INSN.  */
4037       while (set)
4038         {
4039           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
4040             break;
4041           set = next_set (regno, set);
4042         }
4043
4044       /* If no available set was found we've reached the end of the
4045          (possibly empty) copy chain.  */
4046       if (set == 0)
4047         break;
4048
4049       if (GET_CODE (set->expr) != SET)
4050         abort ();
4051
4052       src = SET_SRC (set->expr);
4053
4054       /* We know the set is available.
4055          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
4056          have changed since the start of the block).  
4057
4058          If the source operand changed, we may still use it for the next
4059          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
4060
4061       if (CONSTANT_P (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
4062         set1 = set;
4063
4064       /* If the source of the set is anything except a register, then
4065          we have reached the end of the copy chain.  */
4066       if (GET_CODE (src) != REG)
4067         break;
4068
4069       /* Follow the copy chain, ie start another iteration of the loop
4070          and see if we have an available copy into SRC.  */
4071       regno = REGNO (src);
4072     }
4073
4074   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
4075      INSN.  */
4076   return set1;
4077 }
4078
4079 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
4080    JUMP_INSNS.  INSN must be a conditional jump.  FROM is what we will try to
4081    replace, SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns
4082    nonzero if a change was made.  We know INSN has just a SET.  */
4083
4084 static int
4085 cprop_jump (bb, insn, from, src)
4086      rtx insn;
4087      rtx from;
4088      rtx src;
4089      basic_block bb;
4090 {
4091   rtx set = PATTERN (insn);
4092   rtx new = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, src);
4093
4094   /* If no simplification can be made, then try the next
4095      register.  */
4096   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
4097     return 0;
4098  
4099   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
4100   if (new == pc_rtx)
4101     delete_insn (insn);
4102   else
4103     {
4104       if (! validate_change (insn, &SET_SRC (set), new, 0))
4105         return 0;
4106
4107       /* If this has turned into an unconditional jump,
4108          then put a barrier after it so that the unreachable
4109          code will be deleted.  */
4110       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
4111         emit_barrier_after (insn);
4112      }
4113
4114   run_jump_opt_after_gcse = 1;
4115
4116   const_prop_count++;
4117   if (gcse_file != NULL)
4118     {
4119       fprintf (gcse_file,
4120                "CONST-PROP: Replacing reg %d in insn %d with constant ",
4121                REGNO (from), INSN_UID (insn));
4122       print_rtl (gcse_file, src);
4123       fprintf (gcse_file, "\n");
4124     }
4125   purge_dead_edges (bb);
4126
4127   return 1;
4128 }
4129
4130 #ifdef HAVE_cc0
4131
4132 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into JUMP_INSNS
4133    for machines that have CC0.  INSN is a single set that stores into CC0;
4134    the insn following it is a conditional jump.  REG_USED is the use we will
4135    try to replace, SRC is the constant we will try to substitute for it.
4136    Returns nonzero if a change was made.  */
4137
4138 static int
4139 cprop_cc0_jump (bb, insn, reg_used, src)
4140      basic_block bb;
4141      rtx insn;
4142      struct reg_use *reg_used;
4143      rtx src;
4144 {
4145   /* First substitute in the SET_SRC of INSN, then substitute that for
4146      CC0 in JUMP.  */
4147   rtx jump = NEXT_INSN (insn);
4148   rtx new_src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (PATTERN (insn)),
4149                                       reg_used->reg_rtx, src);
4150
4151   if (! cprop_jump (bb, jump, cc0_rtx, new_src))
4152     return 0;
4153
4154   /* If we succeeded, delete the cc0 setter.  */
4155   delete_insn (insn);
4156
4157   return 1;
4158 }
4159 #endif
4160  
4161 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
4162    The result is non-zero if a change was made.  */
4163
4164 static int
4165 cprop_insn (bb, insn, alter_jumps)
4166      basic_block bb;
4167      rtx insn;
4168      int alter_jumps;
4169 {
4170   struct reg_use *reg_used;
4171   int changed = 0;
4172   rtx note;
4173
4174   if (!INSN_P (insn))
4175     return 0;
4176
4177   reg_use_count = 0;
4178   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
4179   
4180   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
4181
4182   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
4183   if (note)
4184     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
4185
4186   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
4187        reg_used++, reg_use_count--)
4188     {
4189       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
4190       rtx pat, src;
4191       struct expr *set;
4192
4193       /* Ignore registers created by GCSE.
4194          We do this because ...  */
4195       if (regno >= max_gcse_regno)
4196         continue;
4197
4198       /* If the register has already been set in this block, there's
4199          nothing we can do.  */
4200       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
4201         continue;
4202
4203       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
4204          at the start of the block.  */
4205       set = find_avail_set (regno, insn);
4206       if (! set)
4207         continue;
4208   
4209       pat = set->expr;
4210       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
4211       if (GET_CODE (pat) != SET)
4212         abort ();
4213
4214       src = SET_SRC (pat);
4215
4216       /* Constant propagation.  */
4217       if (CONSTANT_P (src))
4218         {
4219           /* Handle normal insns first.  */
4220           if (GET_CODE (insn) == INSN
4221               && try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
4222             {
4223               changed = 1;
4224               const_prop_count++;
4225               if (gcse_file != NULL)
4226                 {
4227                   fprintf (gcse_file, "CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
4228                            regno);
4229                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
4230                            INSN_UID (insn));
4231                   print_rtl (gcse_file, src);
4232                   fprintf (gcse_file, "\n");
4233                 }
4234
4235               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
4236                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
4237             }
4238
4239           /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
4240              We're pretty specific about what we will handle in this
4241              code, we can extend this as necessary over time.
4242
4243              Right now the insn in question must look like
4244              (set (pc) (if_then_else ...))  */
4245           else if (alter_jumps
4246                    && GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
4247                    && condjump_p (insn)
4248                    && ! simplejump_p (insn))
4249             changed |= cprop_jump (bb, insn, reg_used->reg_rtx, src);
4250
4251 #ifdef HAVE_cc0
4252           /* Similar code for machines that use a pair of CC0 setter and
4253              conditional jump insn.  */
4254           else if (alter_jumps
4255                    && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
4256                    && SET_DEST (PATTERN (insn)) == cc0_rtx
4257                    && GET_CODE (NEXT_INSN (insn)) == JUMP_INSN
4258                    && condjump_p (NEXT_INSN (insn))
4259                    && ! simplejump_p (NEXT_INSN (insn))
4260                    && cprop_cc0_jump (bb, insn, reg_used, src))
4261             {
4262               changed = 1;
4263               break;
4264             }
4265 #endif
4266         }
4267       else if (GET_CODE (src) == REG
4268                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
4269                && REGNO (src) != regno)
4270         {
4271           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
4272             {
4273               changed = 1;
4274               copy_prop_count++;
4275               if (gcse_file != NULL)
4276                 {
4277                   fprintf (gcse_file, "COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
4278                            regno, INSN_UID (insn));
4279                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
4280                 }
4281
4282               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
4283                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
4284               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
4285                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
4286                  and made things worse.  */
4287             }
4288         }
4289     }
4290
4291   return changed;
4292 }
4293
4294 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
4295    non-zero if a change was made.  */
4296
4297 static int
4298 cprop (alter_jumps)
4299      int alter_jumps;
4300 {
4301   int changed;
4302   basic_block bb;
4303   rtx insn;
4304
4305   /* Note we start at block 1.  */
4306   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
4307     {
4308       if (gcse_file != NULL)
4309         fprintf (gcse_file, "\n");
4310       return 0;
4311     }
4312
4313   changed = 0;
4314   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
4315     {
4316       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
4317          start of the block].  */
4318       reset_opr_set_tables ();
4319
4320       for (insn = bb->head;
4321            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (bb->end);
4322            insn = NEXT_INSN (insn))
4323         if (INSN_P (insn))
4324           {
4325             changed |= cprop_insn (bb, insn, alter_jumps);
4326
4327             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
4328             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
4329                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
4330             if (GET_CODE (insn) != NOTE)
4331               mark_oprs_set (insn);
4332           }
4333     }
4334
4335   if (gcse_file != NULL)
4336     fprintf (gcse_file, "\n");
4337
4338   return changed;
4339 }
4340
4341 /* Perform one copy/constant propagation pass.
4342    F is the first insn in the function.
4343    PASS is the pass count.  */
4344
4345 static int
4346 one_cprop_pass (pass, alter_jumps)
4347      int pass;
4348      int alter_jumps;
4349 {
4350   int changed = 0;
4351
4352   const_prop_count = 0;
4353   copy_prop_count = 0;
4354
4355   alloc_set_hash_table (max_cuid);
4356   compute_set_hash_table ();
4357   if (gcse_file)
4358     dump_hash_table (gcse_file, "SET", set_hash_table, set_hash_table_size,
4359                      n_sets);
4360   if (n_sets > 0)
4361     {
4362       alloc_cprop_mem (last_basic_block, n_sets);
4363       compute_cprop_data ();
4364       changed = cprop (alter_jumps);
4365       free_cprop_mem ();
4366     }
4367
4368   free_set_hash_table ();
4369
4370   if (gcse_file)
4371     {
4372       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4373                current_function_name, pass, bytes_used);
4374       fprintf (gcse_file, "%d const props, %d copy props\n\n",
4375                const_prop_count, copy_prop_count);
4376     }
4377
4378   return changed;
4379 }
4380 \f
4381 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
4382
4383 /* Local properties of expressions.  */
4384 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
4385 static sbitmap *transp;
4386
4387 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
4388    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
4389    created by a calls.  */
4390 static sbitmap *transpout;
4391
4392 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
4393 static sbitmap *comp;
4394
4395 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
4396 static sbitmap *antloc;
4397
4398 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
4399    point.  */
4400 static sbitmap *pre_optimal;
4401
4402 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
4403 static sbitmap *pre_redundant;
4404
4405 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
4406 static sbitmap *pre_insert_map;
4407
4408 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
4409 static sbitmap *pre_delete_map;
4410
4411 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
4412 static struct edge_list *edge_list;
4413
4414 /* Redundant insns.  */
4415 static sbitmap pre_redundant_insns;
4416
4417 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
4418
4419 static void
4420 alloc_pre_mem (n_blocks, n_exprs)
4421      int n_blocks, n_exprs;
4422 {
4423   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4424   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4425   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4426
4427   pre_optimal = NULL;
4428   pre_redundant = NULL;
4429   pre_insert_map = NULL;
4430   pre_delete_map = NULL;
4431   ae_in = NULL;
4432   ae_out = NULL;
4433   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4434
4435   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
4436 }
4437
4438 /* Free vars used for PRE analysis.  */
4439
4440 static void
4441 free_pre_mem ()
4442 {
4443   sbitmap_vector_free (transp);
4444   sbitmap_vector_free (comp);
4445
4446   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
4447
4448   if (pre_optimal)
4449     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
4450   if (pre_redundant)
4451     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
4452   if (pre_insert_map)
4453     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
4454   if (pre_delete_map)
4455     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
4456   if (ae_in)
4457     sbitmap_vector_free (ae_in);
4458   if (ae_out)
4459     sbitmap_vector_free (ae_out);
4460
4461   transp = comp = NULL;
4462   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
4463   ae_in = ae_out = NULL;
4464 }
4465
4466 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
4467
4468 static void
4469 compute_pre_data ()
4470 {
4471   sbitmap trapping_expr;
4472   basic_block bb;
4473   unsigned int ui;
4474
4475   compute_local_properties (transp, comp, antloc, 0);
4476   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
4477
4478   /* Collect expressions which might trap.  */
4479   trapping_expr = sbitmap_alloc (n_exprs);
4480   sbitmap_zero (trapping_expr);
4481   for (ui = 0; ui < expr_hash_table_size; ui++)
4482     {
4483       struct expr *e;
4484       for (e = expr_hash_table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
4485         if (may_trap_p (e->expr))
4486           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
4487     }
4488
4489   /* Compute ae_kill for each basic block using:
4490
4491      ~(TRANSP | COMP)
4492
4493      This is significantly faster than compute_ae_kill.  */
4494
4495   FOR_EACH_BB (bb)
4496     {
4497       edge e;
4498
4499       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
4500          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
4501          place the instruction on the edge.  So make them neither
4502          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
4503       for (e = bb->pred; e ; e = e->pred_next)
4504         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
4505           {
4506             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
4507             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
4508             break;
4509           }
4510
4511       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
4512       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
4513     }
4514
4515   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, n_exprs, transp, comp, antloc,
4516                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
4517   sbitmap_vector_free (antloc);
4518   antloc = NULL;
4519   sbitmap_vector_free (ae_kill);
4520   ae_kill = NULL; 
4521   sbitmap_free (trapping_expr);
4522 }
4523 \f
4524 /* PRE utilities */
4525
4526 /* Return non-zero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
4527    block BB.
4528
4529    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
4530    been visited.  It is NULL for the top-level call.
4531
4532    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
4533    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
4534    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
4535    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
4536    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
4537    the closest such expression.  */
4538
4539 static int
4540 pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited)
4541      basic_block occr_bb;
4542      struct expr *expr;
4543      basic_block bb;
4544      char *visited;
4545 {
4546   edge pred;
4547
4548   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
4549     {
4550       basic_block pred_bb = pred->src;
4551
4552       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
4553           /* Has predecessor has already been visited?  */
4554           || visited[pred_bb->index])
4555         ;/* Nothing to do.  */
4556
4557       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4558       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
4559         {
4560           /* Is this the occurrence we're looking for?
4561              Note that there's only one generating occurrence per block
4562              so we just need to check the block number.  */
4563           if (occr_bb == pred_bb)
4564             return 1;
4565
4566           visited[pred_bb->index] = 1;
4567         }
4568       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
4569       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
4570         visited[pred_bb->index] = 1;
4571
4572       /* Neither gen nor kill.  */
4573       else
4574         {
4575           visited[pred_bb->index] = 1;
4576           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
4577             return 1;
4578         }
4579     }
4580
4581   /* All paths have been checked.  */
4582   return 0;
4583 }
4584
4585 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
4586    memory allocated for that function is returned.  */
4587
4588 static int
4589 pre_expr_reaches_here_p (occr_bb, expr, bb)
4590      basic_block occr_bb;
4591      struct expr *expr;
4592      basic_block bb;
4593 {
4594   int rval;
4595   char *visited = (char *) xcalloc (last_basic_block, 1);
4596
4597   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
4598
4599   free (visited);
4600   return rval;
4601 }
4602 \f
4603
4604 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
4605    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to 
4606    the value of BB.  */
4607
4608 static rtx
4609 process_insert_insn (expr)
4610      struct expr *expr;
4611 {
4612   rtx reg = expr->reaching_reg;
4613   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
4614   rtx pat;
4615
4616   start_sequence ();
4617
4618   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
4619      just copy it to a register.  */
4620   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
4621     emit_move_insn (reg, exp);
4622
4623   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
4624      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
4625      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
4626   else if (insn_invalid_p (emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp))))
4627     abort ();
4628   
4629   pat = gen_sequence ();
4630   end_sequence ();
4631
4632   return pat;
4633 }
4634   
4635 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
4636
4637    This is used by both the PRE and code hoisting.
4638
4639    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
4640    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
4641    no sense for code hoisting.  */
4642
4643 static void
4644 insert_insn_end_bb (expr, bb, pre)
4645      struct expr *expr;
4646      basic_block bb;
4647      int pre;
4648 {
4649   rtx insn = bb->end;
4650   rtx new_insn;
4651   rtx reg = expr->reaching_reg;
4652   int regno = REGNO (reg);
4653   rtx pat;
4654   int i;
4655
4656   pat = process_insert_insn (expr);
4657
4658   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4659      handle cc0, etc. properly].  Similary we need to care trapping
4660      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4661
4662   if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
4663       || (GET_CODE (insn) == INSN
4664           && (bb->succ->succ_next || (bb->succ->flags & EDGE_ABNORMAL))))
4665     {
4666 #ifdef HAVE_cc0
4667       rtx note;
4668 #endif
4669       /* It should always be the case that we can put these instructions
4670          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4671          Check this.  */
4672       if (GET_CODE (insn) == INSN && pre
4673           && !TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4674           && !TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index))
4675         abort ();
4676
4677       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4678          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4679          the new instruction just before the tablejump.  */
4680       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4681           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4682         insn = prev_real_insn (insn);
4683
4684 #ifdef HAVE_cc0
4685       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4686          if cc0 isn't set.  */
4687       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4688       if (note)
4689         insn = XEXP (note, 0);
4690       else
4691         {
4692           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4693           if (maybe_cc0_setter
4694               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4695               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4696             insn = maybe_cc0_setter;
4697         }
4698 #endif
4699       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4700       new_insn = emit_insn_before (pat, insn);
4701     }
4702
4703   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4704      of exception handling.  */
4705   else if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN
4706            && (bb->succ->succ_next || (bb->succ->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4707     {
4708       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4709          we search backward and place the instructions before the first
4710          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4711          presumtion that we'll get better code elsewhere as well.  
4712
4713          It should always be the case that we can put these instructions
4714          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4715          Check this.  */
4716
4717       if (pre
4718           && !TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4719           && !TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index))
4720         abort ();
4721
4722       /* Since different machines initialize their parameter registers
4723          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4724          parameter registers.  */
4725       insn = find_first_parameter_load (insn, bb->head);
4726
4727       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4728          before the first parameter load.
4729
4730          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4731          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4732          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4733          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4734          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4735       while (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL
4736              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4737         insn = NEXT_INSN (insn);
4738
4739       new_insn = emit_insn_before (pat, insn);
4740     }
4741   else
4742     new_insn = emit_insn_after (pat, insn);
4743
4744   /* Keep block number table up to date.
4745      Note, PAT could be a multiple insn sequence, we have to make
4746      sure that each insn in the sequence is handled.  */
4747   if (GET_CODE (pat) == SEQUENCE)
4748     {
4749       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4750         {
4751           rtx insn = XVECEXP (pat, 0, i);
4752           if (INSN_P (insn))
4753             add_label_notes (PATTERN (insn), new_insn);
4754
4755           note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
4756         }
4757     }
4758   else
4759     {
4760       add_label_notes (pat, new_insn);
4761
4762       /* Keep register set table up to date.  */
4763       record_one_set (regno, new_insn);
4764     }
4765
4766   gcse_create_count++;
4767
4768   if (gcse_file)
4769     {
4770       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4771                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4772       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4773                expr->bitmap_index, regno);
4774     }
4775 }
4776
4777 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4778    the expressions fully redundant.  */
4779
4780 static int
4781 pre_edge_insert (edge_list, index_map)
4782      struct edge_list *edge_list;
4783      struct expr **index_map;
4784 {
4785   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4786   sbitmap *inserted;
4787
4788   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4789      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4790
4791   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4792   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4793   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, n_exprs);
4794   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4795
4796   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4797     {
4798       int indx;
4799       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4800
4801       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4802         {
4803           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4804
4805           for (j = indx; insert && j < n_exprs; j++, insert >>= 1)
4806             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4807               {
4808                 struct expr *expr = index_map[j];
4809                 struct occr *occr;
4810
4811                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4812                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4813                   {
4814                     if (! occr->deleted_p)
4815                       continue;
4816
4817                     /* Insert this expression on this edge if if it would
4818                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4819                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4820                       {
4821                         rtx insn;
4822                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4823
4824                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4825                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4826                            the previous block. There are several alternatives
4827                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4828                            handling this situation.  This one is easiest for
4829                            now.  */
4830
4831                         if ((eg->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
4832                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4833                         else
4834                           {
4835                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4836                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4837                           }
4838
4839                         if (gcse_file)
4840                           {
4841                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4842                                      bb->index,
4843                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4844                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4845                                      expr->bitmap_index);
4846                           }
4847
4848                         update_ld_motion_stores (expr);
4849                         SET_BIT (inserted[e], j);
4850                         did_insert = 1;
4851                         gcse_create_count++;
4852                       }
4853                   }
4854               }
4855         }
4856     }
4857
4858   sbitmap_vector_free (inserted);
4859   return did_insert;
4860 }
4861
4862 /* Copy the result of INSN to REG.  INDX is the expression number.  */
4863
4864 static void
4865 pre_insert_copy_insn (expr, insn)
4866      struct expr *expr;
4867      rtx insn;
4868 {
4869   rtx reg = expr->reaching_reg;
4870   int regno = REGNO (reg);
4871   int indx = expr->bitmap_index;
4872   rtx set = single_set (insn);
4873   rtx new_insn;
4874
4875   if (!set)
4876     abort ();
4877
4878   new_insn = emit_insn_after (gen_move_insn (reg, SET_DEST (set)), insn);
4879
4880   /* Keep register set table up to date.  */
4881   record_one_set (regno, new_insn);
4882
4883   gcse_create_count++;
4884
4885   if (gcse_file)
4886     fprintf (gcse_file,
4887              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4888               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4889               INSN_UID (insn), regno);
4890   update_ld_motion_stores (expr);
4891 }
4892
4893 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4894    to `reaching_reg'.  */
4895
4896 static void
4897 pre_insert_copies ()
4898 {
4899   unsigned int i;
4900   struct expr *expr;
4901   struct occr *occr;
4902   struct occr *avail;
4903
4904   /* For each available expression in the table, copy the result to
4905      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4906
4907      ??? The current algorithm is rather brute force.
4908      Need to do some profiling.  */
4909
4910   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
4911     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4912       {
4913         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4914            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4915            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4916            deleted.  This test also avoids further processing if the
4917            expression wasn't deleted anywhere.  */
4918         if (expr->reaching_reg == NULL)
4919           continue;
4920
4921         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4922           {
4923             if (! occr->deleted_p)
4924               continue;
4925
4926             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4927               {
4928                 rtx insn = avail->insn;
4929
4930                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4931                 if (avail->copied_p)
4932                   continue;
4933
4934                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4935                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4936                   continue;
4937
4938                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4939                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn), 
4940                                                expr,
4941                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4942                   continue;
4943
4944                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4945                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4946                 avail->copied_p = 1;
4947               }
4948           }
4949       }
4950 }
4951
4952 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4953    in INSN.  */
4954 static rtx
4955 gcse_emit_move_after (src, dest, insn)
4956      rtx src, dest, insn;
4957 {
4958   rtx new;
4959   rtx set = single_set (insn);
4960   rtx note;
4961   rtx eqv;
4962
4963   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4964      we've verified to be valid.  */
4965
4966   new = emit_insn_after (gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src), insn);
4967
4968   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4969   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4970     eqv = XEXP (note, 0);
4971   else
4972     eqv = SET_SRC (set);
4973
4974   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (src));
4975
4976   return new;
4977 }
4978
4979 /* Delete redundant computations.
4980    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4981    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4982    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4983
4984    Returns non-zero if a change is made.  */
4985
4986 static int
4987 pre_delete ()
4988 {
4989   unsigned int i;
4990   int changed;
4991   struct expr *expr;
4992   struct occr *occr;
4993
4994   changed = 0;
4995   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
4996     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4997       {
4998         int indx = expr->bitmap_index;
4999
5000         /* We only need to search antic_occr since we require
5001            ANTLOC != 0.  */
5002
5003         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
5004           {
5005             rtx insn = occr->insn;
5006             rtx set;
5007             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5008
5009             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx))
5010               {
5011                 set = single_set (insn);
5012                 if (! set)
5013                   abort ();
5014
5015                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
5016                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
5017                    the mode of the original destination pseudo.  */
5018                 if (expr->reaching_reg == NULL)
5019                   expr->reaching_reg
5020                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
5021
5022                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
5023                 delete_insn (insn);
5024                 occr->deleted_p = 1;
5025                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
5026                 changed = 1;
5027                 gcse_subst_count++;
5028
5029                 if (gcse_file)
5030                   {
5031                     fprintf (gcse_file,
5032                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
5033                                INSN_UID (insn), indx);
5034                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
5035                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
5036                   }
5037               }
5038           }
5039       }
5040
5041   return changed;
5042 }
5043
5044 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
5045    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
5046    has been done.
5047
5048    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
5049    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
5050    Compiler Design and Implementation.
5051
5052    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
5053    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
5054    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
5055    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
5056    through the block.
5057
5058    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
5059    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
5060    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
5061    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
5062    redundancies.  */
5063
5064 static int
5065 pre_gcse ()
5066 {
5067   unsigned int i;
5068   int did_insert, changed;
5069   struct expr **index_map;
5070   struct expr *expr;
5071
5072   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
5073      hash table entry.  */
5074
5075   index_map = (struct expr **) xcalloc (n_exprs, sizeof (struct expr *));
5076   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5077     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5078       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
5079
5080   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
5081   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
5082   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
5083
5084   /* Delete the redundant insns first so that
5085      - we know what register to use for the new insns and for the other
5086        ones with reaching expressions
5087      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
5088
5089   changed = pre_delete ();
5090
5091   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
5092
5093   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
5094      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
5095   pre_insert_copies ();
5096   if (did_insert)
5097     {
5098       commit_edge_insertions ();
5099       changed = 1;
5100     }
5101
5102   free (index_map);
5103   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
5104   return changed;
5105 }
5106
5107 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
5108
5109    Return non-zero if a change was made.  */
5110
5111 static int
5112 one_pre_gcse_pass (pass)
5113      int pass;
5114 {
5115   int changed = 0;
5116
5117   gcse_subst_count = 0;
5118   gcse_create_count = 0;
5119
5120   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
5121   add_noreturn_fake_exit_edges ();
5122   if (flag_gcse_lm)
5123     compute_ld_motion_mems ();
5124
5125   compute_expr_hash_table ();
5126   trim_ld_motion_mems ();
5127   if (gcse_file)
5128     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", expr_hash_table,
5129                      expr_hash_table_size, n_exprs);
5130
5131   if (n_exprs > 0)
5132     {
5133       alloc_pre_mem (last_basic_block, n_exprs);
5134       compute_pre_data ();
5135       changed |= pre_gcse ();
5136       free_edge_list (edge_list);
5137       free_pre_mem ();
5138     }
5139
5140   free_ldst_mems ();
5141   remove_fake_edges ();
5142   free_expr_hash_table ();
5143
5144   if (gcse_file)
5145     {
5146       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
5147                current_function_name, pass, bytes_used);
5148       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
5149                gcse_subst_count, gcse_create_count);
5150     }
5151
5152   return changed;
5153 }
5154 \f
5155 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
5156    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
5157    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
5158    because the following loop optimization pass requires them.  */
5159
5160 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
5161    could probably share code here.  */
5162
5163 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
5164    then we would not need to do this here, because jump would add the
5165    necessary REG_LABEL notes.  */
5166
5167 static void
5168 add_label_notes (x, insn)
5169      rtx x;
5170      rtx insn;
5171 {
5172   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
5173   int i, j;
5174   const char *fmt;
5175
5176   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
5177     {
5178       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
5179          avoid flow generating (slighly) worse code.
5180
5181          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
5182          mark_jump_label for additional information).  */
5183
5184       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
5185                                             REG_NOTES (insn));
5186       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
5187         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
5188       return;
5189     }
5190
5191   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
5192     {
5193       if (fmt[i] == 'e')
5194         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
5195       else if (fmt[i] == 'E')
5196         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5197           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
5198     }
5199 }
5200
5201 /* Compute transparent outgoing information for each block.
5202
5203    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
5204    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
5205    when the edge is traversed through a call.  This happens with
5206    non-local labels and exceptions.
5207
5208    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
5209    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
5210    it should be possible with exception handling, since we still have
5211    control over which handler should be invoked.  But due to increased
5212    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
5213
5214 static void
5215 compute_transpout ()
5216 {
5217   basic_block bb;
5218   unsigned int i;
5219   struct expr *expr;
5220
5221   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
5222
5223   FOR_EACH_BB (bb)
5224     {
5225       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
5226          end in call instructions for reasons other than abnormal
5227          control flow.  */
5228       if (GET_CODE (bb->end) != CALL_INSN)
5229         continue;
5230
5231       for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5232         for (expr = expr_hash_table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
5233           if (GET_CODE (expr->expr) == MEM)
5234             {
5235               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
5236                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
5237                 continue;
5238                 
5239               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
5240                  analysis to determine if this mem is actually killed
5241                  by this call.  */
5242               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
5243             }
5244     }
5245 }
5246
5247 /* Removal of useless null pointer checks */
5248
5249 /* Called via note_stores.  X is set by SETTER.  If X is a register we must
5250    invalidate nonnull_local and set nonnull_killed.  DATA is really a
5251    `null_pointer_info *'.
5252
5253    We ignore hard registers.  */
5254
5255 static void
5256 invalidate_nonnull_info (x, setter, data)
5257      rtx x;
5258      rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED;
5259      void *data;
5260 {
5261   unsigned int regno;
5262   struct null_pointer_info *npi = (struct null_pointer_info *) data;
5263
5264   while (GET_CODE (x) == SUBREG)
5265     x = SUBREG_REG (x);
5266
5267   /* Ignore anything that is not a register or is a hard register.  */
5268   if (GET_CODE (x) != REG
5269       || REGNO (x) < npi->min_reg
5270       || REGNO (x) >= npi->max_reg)
5271     return;
5272
5273   regno = REGNO (x) - npi->min_reg;
5274
5275   RESET_BIT (npi->nonnull_local[npi->current_block->index], regno);
5276   SET_BIT (npi->nonnull_killed[npi->current_block->index], regno);
5277 }
5278
5279 /* Do null-pointer check elimination for the registers indicated in
5280    NPI.  NONNULL_AVIN and NONNULL_AVOUT are pre-allocated sbitmaps;
5281    they are not our responsibility to free.  */
5282
5283 static void
5284 delete_null_pointer_checks_1 (block_reg, nonnull_avin,
5285                               nonnull_avout, npi)
5286      unsigned int *block_reg;
5287      sbitmap *nonnull_avin;
5288      sbitmap *nonnull_avout;
5289      struct null_pointer_info *npi;
5290 {
5291   basic_block bb, current_block;
5292   sbitmap *nonnull_local = npi->nonnull_local;
5293   sbitmap *nonnull_killed = npi->nonnull_killed;
5294   
5295   /* Compute local properties, nonnull and killed.  A register will have
5296      the nonnull property if at the end of the current block its value is
5297      known to be nonnull.  The killed property indicates that somewhere in
5298      the block any information we had about the register is killed.
5299
5300      Note that a register can have both properties in a single block.  That
5301      indicates that it's killed, then later in the block a new value is
5302      computed.  */
5303   sbitmap_vector_zero (nonnull_local, last_basic_block);
5304   sbitmap_vector_zero (nonnull_killed, last_basic_block);
5305
5306   FOR_EACH_BB (current_block)
5307     {
5308       rtx insn, stop_insn;
5309
5310       /* Set the current block for invalidate_nonnull_info.  */
5311       npi->current_block = current_block;
5312
5313       /* Scan each insn in the basic block looking for memory references and
5314          register sets.  */
5315       stop_insn = NEXT_INSN (current_block->end);
5316       for (insn = current_block->head;
5317            insn != stop_insn;
5318            insn = NEXT_INSN (insn))
5319         {
5320           rtx set;
5321           rtx reg;
5322
5323           /* Ignore anything that is not a normal insn.  */
5324           if (! INSN_P (insn))
5325             continue;
5326
5327           /* Basically ignore anything that is not a simple SET.  We do have
5328              to make sure to invalidate nonnull_local and set nonnull_killed
5329              for such insns though.  */
5330           set = single_set (insn);
5331           if (!set)
5332             {
5333               note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5334               continue;
5335             }
5336
5337           /* See if we've got a usable memory load.  We handle it first
5338              in case it uses its address register as a dest (which kills
5339              the nonnull property).  */
5340           if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
5341               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_SRC (set), 0))) == REG
5342               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5343               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5344             SET_BIT (nonnull_local[current_block->index],
5345                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5346
5347           /* Now invalidate stuff clobbered by this insn.  */
5348           note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5349
5350           /* And handle stores, we do these last since any sets in INSN can
5351              not kill the nonnull property if it is derived from a MEM
5352              appearing in a SET_DEST.  */
5353           if (GET_CODE (SET_DEST (set)) == MEM
5354               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_DEST (set), 0))) == REG
5355               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5356               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5357             SET_BIT (nonnull_local[current_block->index],
5358                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5359         }
5360     }
5361
5362   /* Now compute global properties based on the local properties.   This
5363      is a classic global availablity algorithm.  */
5364   compute_available (nonnull_local, nonnull_killed,
5365                      nonnull_avout, nonnull_avin);
5366
5367   /* Now look at each bb and see if it ends with a compare of a value
5368      against zero.  */
5369   FOR_EACH_BB (bb)
5370     {
5371       rtx last_insn = bb->end;
5372       rtx condition, earliest;
5373       int compare_and_branch;
5374
5375       /* Since MIN_REG is always at least FIRST_PSEUDO_REGISTER, and
5376          since BLOCK_REG[BB] is zero if this block did not end with a
5377          comparison against zero, this condition works.  */
5378       if (block_reg[bb->index] < npi->min_reg
5379           || block_reg[bb->index] >= npi->max_reg)
5380         continue;
5381
5382       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5383       condition = get_condition (last_insn, &earliest);
5384
5385       /* If we can't determine the condition then skip.  */
5386       if (! condition)
5387         continue;
5388
5389       /* Is the register known to have a nonzero value?  */
5390       if (!TEST_BIT (nonnull_avout[bb->index], block_reg[bb->index] - npi->min_reg))
5391         continue;
5392
5393       /* Try to compute whether the compare/branch at the loop end is one or
5394          two instructions.  */
5395       if (earliest == last_insn)
5396         compare_and_branch = 1;
5397       else if (earliest == prev_nonnote_insn (last_insn))
5398         compare_and_branch = 2;
5399       else
5400         continue;
5401
5402       /* We know the register in this comparison is nonnull at exit from
5403          this block.  We can optimize this comparison.  */
5404       if (GET_CODE (condition) == NE)
5405         {
5406           rtx new_jump;
5407
5408           new_jump = emit_jump_insn_after (gen_jump (JUMP_LABEL (last_insn)),
5409                                            last_insn);
5410           JUMP_LABEL (new_jump) = JUMP_LABEL (last_insn);
5411           LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (new_jump))++;
5412           emit_barrier_after (new_jump);
5413         }
5414
5415       delete_insn (last_insn);
5416       if (compare_and_branch == 2)
5417         delete_insn (earliest);
5418       purge_dead_edges (bb);
5419
5420       /* Don't check this block again.  (Note that BLOCK_END is
5421          invalid here; we deleted the last instruction in the 
5422          block.)  */
5423       block_reg[bb->index] = 0;
5424     }
5425 }
5426
5427 /* Find EQ/NE comparisons against zero which can be (indirectly) evaluated
5428    at compile time.
5429
5430    This is conceptually similar to global constant/copy propagation and
5431    classic global CSE (it even uses the same dataflow equations as cprop).
5432
5433    If a register is used as memory address with the form (mem (reg)), then we
5434    know that REG can not be zero at that point in the program.  Any instruction
5435    which sets REG "kills" this property.
5436
5437    So, if every path leading to a conditional branch has an available memory
5438    reference of that form, then we know the register can not have the value
5439    zero at the conditional branch.  
5440
5441    So we merely need to compute the local properies and propagate that data
5442    around the cfg, then optimize where possible.
5443
5444    We run this pass two times.  Once before CSE, then again after CSE.  This
5445    has proven to be the most profitable approach.  It is rare for new
5446    optimization opportunities of this nature to appear after the first CSE
5447    pass.
5448
5449    This could probably be integrated with global cprop with a little work.  */
5450
5451 void
5452 delete_null_pointer_checks (f)
5453      rtx f ATTRIBUTE_UNUSED;
5454 {
5455   sbitmap *nonnull_avin, *nonnull_avout;
5456   unsigned int *block_reg;
5457   basic_block bb;
5458   int reg;
5459   int regs_per_pass;
5460   int max_reg;
5461   struct null_pointer_info npi;
5462
5463   /* If we have only a single block, then there's nothing to do.  */
5464   if (n_basic_blocks <= 1)
5465     return;
5466
5467   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
5468      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
5469      particularly useful.
5470
5471      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
5472      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
5473      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
5474      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
5475   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
5476     return;
5477
5478   /* We need four bitmaps, each with a bit for each register in each
5479      basic block.  */
5480   max_reg = max_reg_num ();
5481   regs_per_pass = get_bitmap_width (4, last_basic_block, max_reg);
5482
5483   /* Allocate bitmaps to hold local and global properties.  */
5484   npi.nonnull_local = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, regs_per_pass);
5485   npi.nonnull_killed = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, regs_per_pass);
5486   nonnull_avin = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, regs_per_pass);
5487   nonnull_avout = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, regs_per_pass);
5488
5489   /* Go through the basic blocks, seeing whether or not each block
5490      ends with a conditional branch whose condition is a comparison
5491      against zero.  Record the register compared in BLOCK_REG.  */
5492   block_reg = (unsigned int *) xcalloc (last_basic_block, sizeof (int));
5493   FOR_EACH_BB (bb)
5494     {
5495       rtx last_insn = bb->end;
5496       rtx condition, earliest, reg;
5497
5498       /* We only want conditional branches.  */
5499       if (GET_CODE (last_insn) != JUMP_INSN
5500           || !any_condjump_p (last_insn)
5501           || !onlyjump_p (last_insn))
5502         continue;
5503
5504       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5505       condition = get_condition (last_insn, &earliest);
5506
5507       /* If we were unable to get the condition, or it is not an equality
5508          comparison against zero then there's nothing we can do.  */
5509       if (!condition
5510           || (GET_CODE (condition) != NE && GET_CODE (condition) != EQ)
5511           || GET_CODE (XEXP (condition, 1)) != CONST_INT
5512           || (XEXP (condition, 1) 
5513               != CONST0_RTX (GET_MODE (XEXP (condition, 0)))))
5514         continue;
5515
5516       /* We must be checking a register against zero.  */
5517       reg = XEXP (condition, 0);
5518       if (GET_CODE (reg) != REG)
5519         continue;
5520
5521       block_reg[bb->index] = REGNO (reg);
5522     }
5523
5524   /* Go through the algorithm for each block of registers.  */
5525   for (reg = FIRST_PSEUDO_REGISTER; reg < max_reg; reg += regs_per_pass)
5526     {
5527       npi.min_reg = reg;
5528       npi.max_reg = MIN (reg + regs_per_pass, max_reg);
5529       delete_null_pointer_checks_1 (block_reg, nonnull_avin,
5530                                     nonnull_avout, &npi);
5531     }
5532
5533   /* Free the table of registers compared at the end of every block.  */
5534   free (block_reg);
5535
5536   /* Free bitmaps.  */
5537   sbitmap_vector_free (npi.nonnull_local);
5538   sbitmap_vector_free (npi.nonnull_killed);
5539   sbitmap_vector_free (nonnull_avin);
5540   sbitmap_vector_free (nonnull_avout);
5541 }
5542
5543 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
5544
5545 /* Very busy expressions.  */
5546 static sbitmap *hoist_vbein;
5547 static sbitmap *hoist_vbeout;
5548
5549 /* Hoistable expressions.  */
5550 static sbitmap *hoist_exprs;
5551
5552 /* Dominator bitmaps.  */
5553 static sbitmap *dominators;
5554
5555 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
5556    reverse to to perform tail merging, doing so would probably be
5557    more effective than the tail merging code in jump.c.
5558
5559    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
5560    code hoisting.  It would be nice.  */
5561
5562 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
5563
5564 static void
5565 alloc_code_hoist_mem (n_blocks, n_exprs)
5566      int n_blocks, n_exprs;
5567 {
5568   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5569   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5570   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5571
5572   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5573   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5574   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5575   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5576
5577   dominators = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_blocks);
5578 }
5579
5580 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
5581
5582 static void
5583 free_code_hoist_mem ()
5584 {
5585   sbitmap_vector_free (antloc);
5586   sbitmap_vector_free (transp);
5587   sbitmap_vector_free (comp);
5588
5589   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
5590   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
5591   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
5592   sbitmap_vector_free (transpout);
5593
5594   sbitmap_vector_free (dominators);
5595 }
5596
5597 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
5598
5599    An expression is very busy if all paths from a given point
5600    compute the expression.  */
5601
5602 static void
5603 compute_code_hoist_vbeinout ()
5604 {
5605   int changed, passes;
5606   basic_block bb;
5607
5608   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
5609   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
5610
5611   passes = 0;
5612   changed = 1;
5613
5614   while (changed)
5615     {
5616       changed = 0;
5617
5618       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
5619          the convergence.  */
5620       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
5621         {
5622           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
5623                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
5624           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
5625             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
5626         }
5627
5628       passes++;
5629     }
5630
5631   if (gcse_file)
5632     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
5633 }
5634
5635 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
5636
5637 static void
5638 compute_code_hoist_data ()
5639 {
5640   compute_local_properties (transp, comp, antloc, 0);
5641   compute_transpout ();
5642   compute_code_hoist_vbeinout ();
5643   calculate_dominance_info (NULL, dominators, CDI_DOMINATORS);
5644   if (gcse_file)
5645     fprintf (gcse_file, "\n");
5646 }
5647
5648 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
5649    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
5650
5651    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
5652    to me that the expression must either be computed or transparent in
5653    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
5654    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
5655    the expression wasn't a loop invariant.
5656
5657    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
5658    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
5659    paths.  */
5660
5661 static int
5662 hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index, bb, visited)
5663      basic_block expr_bb;
5664      int expr_index;
5665      basic_block bb;
5666      char *visited;
5667 {
5668   edge pred;
5669   int visited_allocated_locally = 0;
5670   
5671
5672   if (visited == NULL)
5673     {
5674       visited_allocated_locally = 1;
5675       visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
5676     }
5677
5678   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
5679     {
5680       basic_block pred_bb = pred->src;
5681
5682       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
5683         break;
5684       else if (visited[pred_bb->index])
5685         continue;
5686
5687       /* Does this predecessor generate this expression?  */
5688       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
5689         break;
5690       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
5691         break;
5692
5693       /* Not killed.  */
5694       else
5695         {
5696           visited[pred_bb->index] = 1;
5697           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
5698                                            pred_bb, visited))
5699             break;
5700         }
5701     }
5702   if (visited_allocated_locally) 
5703     free (visited);
5704
5705   return (pred == NULL);
5706 }
5707 \f
5708 /* Actually perform code hoisting.  */
5709
5710 static void
5711 hoist_code ()
5712 {
5713   basic_block bb, dominated;
5714   unsigned int i;
5715   struct expr **index_map;
5716   struct expr *expr;
5717
5718   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
5719
5720   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
5721      hash table entry.  */
5722
5723   index_map = (struct expr **) xcalloc (n_exprs, sizeof (struct expr *));
5724   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5725     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5726       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
5727
5728   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
5729      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
5730   FOR_EACH_BB (bb)
5731     {
5732       int found = 0;
5733       int insn_inserted_p;
5734
5735       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
5736          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
5737       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
5738         {
5739           int hoistable = 0;
5740
5741           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i) && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
5742             {
5743               /* We've found a potentially hoistable expression, now
5744                  we look at every block BB dominates to see if it
5745                  computes the expression.  */
5746               FOR_EACH_BB (dominated)
5747                 {
5748                   /* Ignore self dominance.  */
5749                   if (bb == dominated
5750                       || ! TEST_BIT (dominators[dominated->index], bb->index))
5751                     continue;
5752
5753                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
5754                      the busy expression and whether or not moving that
5755                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
5756                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
5757                     continue;
5758
5759                   /* Note if the expression would reach the dominated block
5760                      unimpared if it was placed at the end of BB. 
5761
5762                      Keep track of how many times this expression is hoistable
5763                      from a dominated block into BB.  */
5764                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
5765                     hoistable++;
5766                 }
5767
5768               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
5769                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
5770                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
5771                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
5772                  allocation.  One could increase this value to try harder
5773                  to avoid any possible code expansion due to register
5774                  allocation issues; however experiments have shown that
5775                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
5776                  from two successors, so raising this threshhold is likely
5777                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
5778               if (hoistable > 1)
5779                 {
5780                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
5781                   found = 1;
5782                 }
5783             }
5784         }
5785                 
5786       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
5787       if (! found)
5788         continue;
5789
5790       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
5791       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
5792         {
5793           /* We want to insert the expression into BB only once, so
5794              note when we've inserted it.  */
5795           insn_inserted_p = 0;
5796
5797           /* These tests should be the same as the tests above.  */
5798           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i))
5799             {
5800               /* We've found a potentially hoistable expression, now
5801                  we look at every block BB dominates to see if it
5802                  computes the expression.  */
5803               FOR_EACH_BB (dominated)
5804                 {
5805                   /* Ignore self dominance.  */
5806                   if (bb == dominated
5807                       || ! TEST_BIT (dominators[dominated->index], bb->index))
5808                     continue;
5809
5810                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
5811                      the busy expression and whether or not moving that
5812                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
5813                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
5814                     continue;
5815
5816                   /* The expression is computed in the dominated block and
5817                      it would be safe to compute it at the start of the
5818                      dominated block.  Now we have to determine if the
5819                      expression would reach the dominated block if it was
5820                      placed at the end of BB.  */
5821                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
5822                     {
5823                       struct expr *expr = index_map[i];
5824                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
5825                       rtx insn;
5826                       rtx set;
5827
5828                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
5829                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
5830                         occr = occr->next;
5831
5832                       /* Should never happen.  */
5833                       if (!occr)
5834                         abort ();
5835
5836                       insn = occr->insn;
5837                  
5838                       set = single_set (insn);
5839                       if (! set)
5840                         abort ();
5841
5842                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
5843                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
5844                          from the mode of the original destination pseudo.  */
5845                       if (expr->reaching_reg == NULL)
5846                         expr->reaching_reg
5847                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
5848
5849                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
5850                       delete_insn (insn);
5851                       occr->deleted_p = 1;
5852                       if (!insn_inserted_p)
5853                         {
5854                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
5855                           insn_inserted_p = 1;
5856                         }
5857                     }
5858                 }
5859             }
5860         }
5861     }
5862
5863   free (index_map);
5864 }
5865
5866 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
5867
5868    Return non-zero if a change was made.  */
5869
5870 static int
5871 one_code_hoisting_pass ()
5872 {
5873   int changed = 0;
5874
5875   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
5876   compute_expr_hash_table ();
5877   if (gcse_file)
5878     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", expr_hash_table,
5879                      expr_hash_table_size, n_exprs);
5880
5881   if (n_exprs > 0)
5882     {
5883       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, n_exprs);
5884       compute_code_hoist_data ();
5885       hoist_code ();
5886       free_code_hoist_mem ();
5887     }
5888
5889   free_expr_hash_table ();
5890
5891   return changed;
5892 }
5893 \f
5894 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5895     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5896     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5897
5898             int i;
5899             float a[10];
5900
5901             void foo(float scale)
5902             {
5903               for (i=0; i<10; i++)
5904                 a[i] *= scale;
5905             }
5906
5907     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5908     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom 
5909     of the loop. 
5910
5911       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is 
5912     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5913     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5914
5915       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5916     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5917     in the loop.  */
5918
5919 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5920    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5921
5922 static struct ls_expr *
5923 ldst_entry (x)
5924      rtx x;
5925 {
5926   struct ls_expr * ptr;
5927
5928   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5929     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
5930       break;
5931
5932   if (!ptr)
5933     {
5934       ptr = (struct ls_expr *) xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5935
5936       ptr->next         = pre_ldst_mems;
5937       ptr->expr         = NULL;
5938       ptr->pattern      = x;
5939       ptr->loads        = NULL_RTX;
5940       ptr->stores       = NULL_RTX;
5941       ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5942       ptr->invalid      = 0;
5943       ptr->index        = 0;
5944       ptr->hash_index   = 0;
5945       pre_ldst_mems     = ptr;
5946     }
5947   
5948   return ptr;
5949 }
5950
5951 /* Free up an individual ldst entry.  */
5952
5953 static void 
5954 free_ldst_entry (ptr)
5955      struct ls_expr * ptr;
5956 {
5957   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5958   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5959
5960   free (ptr);
5961 }
5962
5963 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5964
5965 static void
5966 free_ldst_mems ()
5967 {
5968   while (pre_ldst_mems) 
5969     {
5970       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5971
5972       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5973
5974       free_ldst_entry (tmp);
5975     }
5976
5977   pre_ldst_mems = NULL;
5978 }
5979
5980 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5981
5982 static void
5983 print_ldst_list (file)
5984      FILE * file;
5985 {
5986   struct ls_expr * ptr;
5987
5988   fprintf (file, "LDST list: \n");
5989
5990   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5991     {
5992       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5993
5994       print_rtl (file, ptr->pattern);
5995
5996       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5997
5998       if (ptr->loads)
5999         print_rtl (file, ptr->loads);
6000       else
6001         fprintf (file, "(nil)");
6002
6003       fprintf (file, "\n        Stores : ");
6004
6005       if (ptr->stores)
6006         print_rtl (file, ptr->stores);
6007       else
6008         fprintf (file, "(nil)");
6009
6010       fprintf (file, "\n\n");
6011     }
6012
6013   fprintf (file, "\n");
6014 }
6015
6016 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
6017
6018 static struct ls_expr *
6019 find_rtx_in_ldst (x)
6020      rtx x;
6021 {
6022   struct ls_expr * ptr;
6023   
6024   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
6025     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
6026       return ptr;
6027
6028   return NULL;
6029 }
6030
6031 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
6032
6033 static int
6034 enumerate_ldsts ()
6035 {
6036   struct ls_expr * ptr;
6037   int n = 0;
6038
6039   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
6040     ptr->index = n++;
6041
6042   return n;
6043 }
6044
6045 /* Return first item in the list.  */
6046
6047 static inline struct ls_expr *
6048 first_ls_expr ()
6049 {
6050   return pre_ldst_mems;
6051 }
6052
6053 /* Return the next item in ther list after the specified one.  */
6054
6055 static inline struct ls_expr *
6056 next_ls_expr (ptr)
6057      struct ls_expr * ptr;
6058 {
6059   return ptr->next;
6060 }
6061 \f
6062 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
6063
6064 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
6065    side effects. These are the types of loads we consider for the
6066    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
6067
6068 static int 
6069 simple_mem (x)
6070      rtx x;
6071 {
6072   if (GET_CODE (x) != MEM)
6073     return 0;
6074   
6075   if (MEM_VOLATILE_P (x))
6076     return 0;
6077   
6078   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
6079     return 0;
6080
6081   if (!rtx_varies_p (XEXP (x, 0), 0))
6082     return 1;
6083   
6084   return 0;
6085 }
6086
6087 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.  
6088    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable 
6089    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL 
6090    loads since the aliasing code will allow all entries in the
6091    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
6092    the wrong value since gcse might common it and we won't know to 
6093    fix it up.  */
6094
6095 static void
6096 invalidate_any_buried_refs (x)
6097      rtx x;
6098 {
6099   const char * fmt;
6100   int i, j;
6101   struct ls_expr * ptr;
6102
6103   /* Invalidate it in the list.  */
6104   if (GET_CODE (x) == MEM && simple_mem (x))
6105     {
6106       ptr = ldst_entry (x);
6107       ptr->invalid = 1;
6108     }
6109
6110   /* Recursively process the insn.  */
6111   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6112   
6113   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
6114     {
6115       if (fmt[i] == 'e')
6116         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
6117       else if (fmt[i] == 'E')
6118         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6119           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
6120     }
6121 }
6122
6123 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES. Simple
6124    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no
6125    side effects and no registers in the expression. If there are any 
6126    uses/defs which don't match this criteria, it is invalidated and
6127    trimmed out later.  */
6128
6129 static void 
6130 compute_ld_motion_mems ()
6131 {
6132   struct ls_expr * ptr;
6133   basic_block bb;
6134   rtx insn;
6135   
6136   pre_ldst_mems = NULL;
6137
6138   FOR_EACH_BB (bb)
6139     {
6140       for (insn = bb->head;
6141            insn && insn != NEXT_INSN (bb->end);
6142            insn = NEXT_INSN (insn))
6143         {
6144           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
6145             {
6146               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6147                 {
6148                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
6149                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
6150
6151                   /* Check for a simple LOAD...  */
6152                   if (GET_CODE (src) == MEM && simple_mem (src))
6153                     {
6154                       ptr = ldst_entry (src);
6155                       if (GET_CODE (dest) == REG)
6156                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
6157                       else
6158                         ptr->invalid = 1;
6159                     }
6160                   else
6161                     {
6162                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
6163                       invalidate_any_buried_refs (src);
6164                     }
6165                   
6166                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
6167                      will block any movement we might do later. We only care
6168                      about this exact pattern since those are the only
6169                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
6170                   if (GET_CODE (dest) == MEM && simple_mem (dest))
6171                     {
6172                       ptr = ldst_entry (dest);
6173                       
6174                       if (GET_CODE (src) != MEM
6175                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS)
6176                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
6177                       else
6178                         ptr->invalid = 1;
6179                     }
6180                 }
6181               else
6182                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
6183             }
6184         }
6185     }
6186 }
6187
6188 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the 
6189    expression list for pre gcse.  */
6190
6191 static void
6192 trim_ld_motion_mems ()
6193 {
6194   struct ls_expr * last = NULL;
6195   struct ls_expr * ptr = first_ls_expr ();
6196
6197   while (ptr != NULL)
6198     {
6199       int del = ptr->invalid;
6200       struct expr * expr = NULL;
6201       
6202       /* Delete if entry has been made invalid.  */
6203       if (!del) 
6204         {
6205           unsigned int i;
6206           
6207           del = 1;
6208           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
6209           for (i = 0; i < expr_hash_table_size && del; i++)
6210             {
6211               for (expr = expr_hash_table[i]; 
6212                    expr != NULL; 
6213                    expr = expr->next_same_hash)
6214                 if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
6215                   {
6216                     del = 0;
6217                     break;
6218                   }
6219             }
6220         }
6221       
6222       if (del)
6223         {
6224           if (last != NULL)
6225             {
6226               last->next = ptr->next;
6227               free_ldst_entry (ptr);
6228               ptr = last->next;
6229             }
6230           else
6231             {
6232               pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
6233               free_ldst_entry (ptr);
6234               ptr = pre_ldst_mems;
6235             }
6236         }
6237       else
6238         {
6239           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
6240           last = ptr;
6241           ptr->expr = expr;
6242           ptr = ptr->next;
6243         }
6244     }
6245
6246   /* Show the world what we've found.  */
6247   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
6248     print_ldst_list (gcse_file);
6249 }
6250
6251 /* This routine will take an expression which we are replacing with
6252    a reaching register, and update any stores that are needed if
6253    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
6254    copying their SRC to the reaching register, and then storeing
6255    the reaching register into the store location. These keeps the
6256    correct value in the reaching register for the loads.  */
6257
6258 static void
6259 update_ld_motion_stores (expr)
6260      struct expr * expr;
6261 {
6262   struct ls_expr * mem_ptr;
6263
6264   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
6265     {
6266       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't 
6267          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be 
6268          dead and should be eliminated later.  */
6269
6270       /* We replace  SET mem = expr   with
6271            SET reg = expr
6272            SET mem = reg , where reg is the 
6273            reaching reg used in the load.  */
6274       rtx list = mem_ptr->stores;
6275       
6276       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
6277         {
6278           rtx insn = XEXP (list, 0);
6279           rtx pat = PATTERN (insn);
6280           rtx src = SET_SRC (pat);
6281           rtx reg = expr->reaching_reg;
6282           rtx copy, new;
6283
6284           /* If we've already copied it, continue.  */
6285           if (expr->reaching_reg == src)
6286             continue;
6287           
6288           if (gcse_file)
6289             {
6290               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
6291               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
6292               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
6293               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
6294               fprintf (gcse_file, "\n");
6295             }
6296           
6297           copy = gen_move_insn ( reg, SET_SRC (pat));
6298           new = emit_insn_before (copy, insn);
6299           record_one_set (REGNO (reg), new);
6300           SET_SRC (pat) = reg;
6301
6302           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
6303           INSN_CODE (insn) = -1;
6304           gcse_create_count++;
6305         }
6306     }
6307 }
6308 \f
6309 /* Store motion code.  */
6310
6311 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the 
6312    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
6313 static sbitmap * regvec;
6314
6315 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
6316 static sbitmap * st_antloc;
6317
6318 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
6319 static int num_stores;
6320
6321 /* Checks to set if we need to mark a register set. Called from note_stores.  */
6322
6323 static void
6324 reg_set_info (dest, setter, data)
6325      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
6326      void * data ATTRIBUTE_UNUSED;
6327 {
6328   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
6329     dest = SUBREG_REG (dest);
6330
6331   if (GET_CODE (dest) == REG)
6332     SET_BIT (*regvec, REGNO (dest));
6333 }
6334
6335 /* Return non-zero if the register operands of expression X are killed 
6336    anywhere in basic block BB.  */
6337
6338 static int
6339 store_ops_ok (x, bb)
6340      rtx x;
6341      basic_block bb;
6342 {
6343   int i;
6344   enum rtx_code code;
6345   const char * fmt;
6346
6347   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
6348  repeat:
6349
6350   if (x == 0)
6351     return 1;
6352
6353   code = GET_CODE (x);
6354   switch (code)
6355     {
6356     case REG:
6357         /* If a reg has changed after us in this
6358            block, the operand has been killed.  */
6359         return TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x));
6360
6361     case MEM:
6362       x = XEXP (x, 0);
6363       goto repeat;
6364
6365     case PRE_DEC:
6366     case PRE_INC:
6367     case POST_DEC:
6368     case POST_INC:
6369       return 0;
6370
6371     case PC:
6372     case CC0: /*FIXME*/
6373     case CONST:
6374     case CONST_INT:
6375     case CONST_DOUBLE:
6376     case CONST_VECTOR:
6377     case SYMBOL_REF:
6378     case LABEL_REF:
6379     case ADDR_VEC:
6380     case ADDR_DIFF_VEC:
6381       return 1;
6382
6383     default:
6384       break;
6385     }
6386
6387   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
6388   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6389   
6390   for (; i >= 0; i--)
6391     {
6392       if (fmt[i] == 'e')
6393         {
6394           rtx tem = XEXP (x, i);
6395
6396           /* If we are about to do the last recursive call
6397              needed at this level, change it into iteration.
6398              This function is called enough to be worth it.  */
6399           if (i == 0)
6400             {
6401               x = tem;
6402               goto repeat;
6403             }
6404           
6405           if (! store_ops_ok (tem, bb))
6406             return 0;
6407         }
6408       else if (fmt[i] == 'E')
6409         {
6410           int j;
6411           
6412           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
6413             {
6414               if (! store_ops_ok (XVECEXP (x, i, j), bb))
6415                 return 0;
6416             }
6417         }
6418     }
6419
6420   return 1;
6421 }
6422
6423 /* Determine whether insn is MEM store pattern that we will consider moving.  */
6424
6425 static void
6426 find_moveable_store (insn)
6427      rtx insn;
6428 {
6429   struct ls_expr * ptr;
6430   rtx dest = PATTERN (insn);
6431
6432   if (GET_CODE (dest) != SET
6433       || GET_CODE (SET_SRC (dest)) == ASM_OPERANDS)
6434     return;
6435
6436   dest = SET_DEST (dest);
6437   
6438   if (GET_CODE (dest) != MEM || MEM_VOLATILE_P (dest)
6439       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
6440     return;
6441
6442   if (GET_CODE (XEXP (dest, 0)) != SYMBOL_REF)
6443       return;
6444
6445   if (rtx_varies_p (XEXP (dest, 0), 0))
6446     return;
6447
6448   ptr = ldst_entry (dest);
6449   ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
6450 }
6451
6452 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6453    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6454
6455 static int
6456 compute_store_table ()
6457 {
6458   int ret;
6459   basic_block bb;
6460   unsigned regno;
6461   rtx insn, pat;
6462
6463   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6464
6465   reg_set_in_block = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
6466                                                        max_gcse_regno);
6467   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
6468   pre_ldst_mems = 0;
6469
6470   /* Find all the stores we care about.  */
6471   FOR_EACH_BB (bb)
6472     {
6473       regvec = & (reg_set_in_block[bb->index]);
6474       for (insn = bb->end;
6475            insn && insn != PREV_INSN (bb->end);
6476            insn = PREV_INSN (insn))
6477         {
6478           /* Ignore anything that is not a normal insn.  */
6479           if (! INSN_P (insn))
6480             continue;
6481
6482           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
6483             {
6484               bool clobbers_all = false;
6485 #ifdef NON_SAVING_SETJMP 
6486               if (NON_SAVING_SETJMP
6487                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
6488                 clobbers_all = true;
6489 #endif
6490
6491               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
6492                 if (clobbers_all
6493                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
6494                   SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6495             }
6496           
6497           pat = PATTERN (insn);
6498           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
6499           
6500           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
6501           if (GET_CODE (pat) == SET)
6502             find_moveable_store (insn);
6503         }
6504     }
6505
6506   ret = enumerate_ldsts ();
6507   
6508   if (gcse_file)
6509     {
6510       fprintf (gcse_file, "Store Motion Expressions.\n");
6511       print_ldst_list (gcse_file);
6512     }
6513   
6514   return ret;
6515 }
6516
6517 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.  */
6518
6519 static int
6520 load_kills_store (x, store_pattern)
6521      rtx x, store_pattern;
6522 {
6523   if (true_dependence (x, GET_MODE (x), store_pattern, rtx_addr_varies_p))
6524     return 1;
6525   return 0;
6526 }
6527
6528 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias 
6529    STORE_PATTERN.  Return 1 if found.  */
6530
6531 static int
6532 find_loads (x, store_pattern)
6533      rtx x, store_pattern;
6534 {
6535   const char * fmt;
6536   int i, j;
6537   int ret = 0;
6538
6539   if (!x)
6540     return 0;
6541
6542   if (GET_CODE (x) == SET) 
6543     x = SET_SRC (x);
6544
6545   if (GET_CODE (x) == MEM)
6546     {
6547       if (load_kills_store (x, store_pattern))
6548         return 1;
6549     }
6550
6551   /* Recursively process the insn.  */
6552   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6553   
6554   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
6555     {
6556       if (fmt[i] == 'e')
6557         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern);
6558       else if (fmt[i] == 'E')
6559         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6560           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern);
6561     }
6562   return ret;
6563 }
6564
6565 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).  
6566    Return 1 if it it does.  */
6567
6568 static int 
6569 store_killed_in_insn (x, insn)
6570      rtx x, insn;
6571 {
6572   if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
6573     return 0;
6574   
6575   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
6576     {
6577       /* A normal or pure call might read from pattern,
6578          but a const call will not.  */
6579       return ! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn);
6580     }
6581   
6582   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6583     {
6584       rtx pat = PATTERN (insn);
6585       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
6586       if (GET_CODE (SET_DEST (pat)) == MEM && !expr_equiv_p (SET_DEST (pat), x))
6587         /* pretend its a load and check for aliasing.  */
6588         if (find_loads (SET_DEST (pat), x))
6589           return 1;
6590       return find_loads (SET_SRC (pat), x);
6591     }
6592   else
6593     return find_loads (PATTERN (insn), x);
6594 }
6595
6596 /* Returns 1 if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
6597    within basic block BB.  */
6598
6599 static int 
6600 store_killed_after (x, insn, bb)
6601      rtx x, insn;
6602      basic_block bb;
6603 {
6604   rtx last = bb->end;
6605    
6606   if (insn == last)
6607     return 0;
6608
6609   /* Check if the register operands of the store are OK in this block.
6610      Note that if registers are changed ANYWHERE in the block, we'll 
6611      decide we can't move it, regardless of whether it changed above 
6612      or below the store. This could be improved by checking the register
6613      operands while lookinng for aliasing in each insn.  */
6614   if (!store_ops_ok (XEXP (x, 0), bb))
6615     return 1;
6616
6617   for ( ; insn && insn != NEXT_INSN (last); insn = NEXT_INSN (insn))
6618     if (store_killed_in_insn (x, insn))
6619       return 1;
6620    
6621   return 0;
6622 }
6623
6624 /* Returns 1 if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6625    within basic block BB.  */
6626 static int 
6627 store_killed_before (x, insn, bb)
6628      rtx x, insn;
6629      basic_block bb;
6630 {
6631   rtx first = bb->head;
6632
6633   if (insn == first)
6634     return store_killed_in_insn (x, insn);
6635    
6636   /* Check if the register operands of the store are OK in this block.
6637      Note that if registers are changed ANYWHERE in the block, we'll 
6638      decide we can't move it, regardless of whether it changed above 
6639      or below the store. This could be improved by checking the register
6640      operands while lookinng for aliasing in each insn.  */
6641   if (!store_ops_ok (XEXP (x, 0), bb))
6642     return 1;
6643
6644   for ( ; insn && insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6645     if (store_killed_in_insn (x, insn))
6646       return 1;
6647    
6648   return 0;
6649 }
6650
6651 #define ANTIC_STORE_LIST(x)     ((x)->loads)
6652 #define AVAIL_STORE_LIST(x)     ((x)->stores)
6653
6654 /* Given the table of available store insns at the end of blocks,
6655    determine which ones are not killed by aliasing, and generate
6656    the appropriate vectors for gen and killed.  */
6657 static void
6658 build_store_vectors () 
6659 {
6660   basic_block bb, b;
6661   rtx insn, st;
6662   struct ls_expr * ptr;
6663
6664   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6665      by aliasing later in its block.  */
6666   ae_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6667   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
6668
6669   st_antloc = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6670   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6671
6672   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6673     { 
6674       /* Put all the stores into either the antic list, or the avail list,
6675          or both.  */
6676       rtx store_list = ptr->stores;
6677       ptr->stores = NULL_RTX;
6678
6679       for (st = store_list; st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6680         {
6681           insn = XEXP (st, 0);
6682           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6683           
6684           if (!store_killed_after (ptr->pattern, insn, bb))
6685             {
6686               /* If we've already seen an availale expression in this block,
6687                  we can delete the one we saw already (It occurs earlier in
6688                  the block), and replace it with this one). We'll copy the
6689                  old SRC expression to an unused register in case there
6690                  are any side effects.  */
6691               if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6692                 {
6693                   /* Find previous store.  */
6694                   rtx st;
6695                   for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st ; st = XEXP (st, 1))
6696                     if (BLOCK_FOR_INSN (XEXP (st, 0)) == bb)
6697                       break;
6698                   if (st)
6699                     {
6700                       rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6701                       if (gcse_file)
6702                         fprintf (gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6703                       replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb);
6704                       XEXP (st, 0) = insn;
6705                       continue;
6706                     }
6707                 }
6708               SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6709               AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn,
6710                                                         AVAIL_STORE_LIST (ptr));
6711             }
6712           
6713           if (!store_killed_before (ptr->pattern, insn, bb))
6714             {
6715               SET_BIT (st_antloc[BLOCK_NUM (insn)], ptr->index);
6716               ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn,
6717                                                         ANTIC_STORE_LIST (ptr));
6718             }
6719         }
6720       
6721       /* Free the original list of store insns.  */
6722       free_INSN_LIST_list (&store_list);
6723     }
6724           
6725   ae_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6726   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6727
6728   transp = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6729   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6730
6731   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6732     FOR_EACH_BB (b)
6733       {
6734         if (store_killed_after (ptr->pattern, b->head, b))
6735           {
6736             /* The anticipatable expression is not killed if it's gen'd.  */
6737             /*
6738               We leave this check out for now. If we have a code sequence 
6739               in a block which looks like:
6740                         ST MEMa = x
6741                         L     y = MEMa
6742                         ST MEMa = z
6743               We should flag this as having an ANTIC expression, NOT
6744               transparent, NOT killed, and AVAIL.
6745               Unfortunately, since we haven't re-written all loads to
6746               use the reaching reg, we'll end up doing an incorrect 
6747               Load in the middle here if we push the store down. It happens in
6748                     gcc.c-torture/execute/960311-1.c with -O3
6749               If we always kill it in this case, we'll sometimes do
6750               uneccessary work, but it shouldn't actually hurt anything.
6751             if (!TEST_BIT (ae_gen[b], ptr->index)).  */
6752             SET_BIT (ae_kill[b->index], ptr->index);
6753           }
6754         else
6755           SET_BIT (transp[b->index], ptr->index);
6756       }
6757
6758   /* Any block with no exits calls some non-returning function, so
6759      we better mark the store killed here, or we might not store to
6760      it at all.  If we knew it was abort, we wouldn't have to store,
6761      but we don't know that for sure.  */
6762   if (gcse_file) 
6763     {
6764       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
6765       print_ldst_list (gcse_file);
6766       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6767       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6768       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6769       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6770     }
6771 }
6772
6773 /* Insert an instruction at the begining of a basic block, and update 
6774    the BLOCK_HEAD if needed.  */
6775
6776 static void 
6777 insert_insn_start_bb (insn, bb)
6778      rtx insn;
6779      basic_block bb;
6780 {
6781   /* Insert at start of successor block.  */
6782   rtx prev = PREV_INSN (bb->head);
6783   rtx before = bb->head;
6784   while (before != 0)
6785     {
6786       if (GET_CODE (before) != CODE_LABEL
6787           && (GET_CODE (before) != NOTE
6788               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6789         break;
6790       prev = before;
6791       if (prev == bb->end)
6792         break;
6793       before = NEXT_INSN (before);
6794     }
6795
6796   insn = emit_insn_after (insn, prev);
6797
6798   if (gcse_file)
6799     {
6800       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6801                bb->index);
6802       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6803       fprintf (gcse_file, "\n");
6804     }
6805 }
6806
6807 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6808    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns non-zero
6809    if an edge insertion was performed.  */
6810
6811 static int
6812 insert_store (expr, e)
6813      struct ls_expr * expr;
6814      edge e;
6815 {
6816   rtx reg, insn;
6817   basic_block bb;
6818   edge tmp;
6819
6820   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6821      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6822   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6823     return 0;
6824
6825   reg = expr->reaching_reg;
6826   insn = gen_move_insn (expr->pattern, reg);
6827   
6828   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6829      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6830      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6831   bb = e->dest;
6832   for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
6833     {
6834       int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6835       if (index == EDGE_INDEX_NO_EDGE)
6836         abort ();
6837       if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6838         break;
6839     }
6840
6841   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6842      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6843   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6844     {
6845       for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
6846         {
6847           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6848           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6849         }
6850       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6851       return 0;
6852     }
6853   
6854   /* We can't insert on this edge, so we'll insert at the head of the
6855      successors block.  See Morgan, sec 10.5.  */
6856   if ((e->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
6857     {
6858       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6859       return 0;
6860     }
6861
6862   insert_insn_on_edge (insn, e);
6863   
6864   if (gcse_file)
6865     {
6866       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6867                e->src->index, e->dest->index);
6868       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6869       fprintf (gcse_file, "\n");
6870     }
6871   
6872   return 1;
6873 }
6874
6875 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6876
6877 static void
6878 replace_store_insn (reg, del, bb)
6879      rtx reg, del;
6880      basic_block bb;
6881 {
6882   rtx insn;
6883   
6884   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (PATTERN (del)));
6885   insn = emit_insn_after (insn, del);
6886   
6887   if (gcse_file)
6888     {
6889       fprintf (gcse_file, 
6890                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6891       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6892       fprintf (gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6893       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6894       fprintf (gcse_file, "\n");
6895     }
6896   
6897   delete_insn (del);
6898 }
6899
6900
6901 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6902    the reaching_reg for later storing.  */
6903
6904 static void
6905 delete_store (expr, bb)
6906      struct ls_expr * expr;
6907      basic_block bb;
6908 {
6909   rtx reg, i, del;
6910
6911   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6912     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6913   
6914
6915   /* If there is more than 1 store, the earlier ones will be dead, 
6916      but it doesn't hurt to replace them here.  */  
6917   reg = expr->reaching_reg;
6918   
6919   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6920     {
6921       del = XEXP (i, 0);
6922       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6923         {
6924           /* We know there is only one since we deleted redundant 
6925              ones during the available computation.  */
6926           replace_store_insn (reg, del, bb);
6927           break;
6928         }
6929     }
6930 }
6931
6932 /* Free memory used by store motion.  */
6933
6934 static void 
6935 free_store_memory ()
6936 {
6937   free_ldst_mems ();
6938   
6939   if (ae_gen)
6940     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6941   if (ae_kill)
6942     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6943   if (transp)
6944     sbitmap_vector_free (transp);
6945   if (st_antloc)
6946     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6947   if (pre_insert_map)
6948     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6949   if (pre_delete_map)
6950     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6951   if (reg_set_in_block)
6952     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6953   
6954   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6955   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6956 }
6957
6958 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6959    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6960
6961 static void
6962 store_motion ()
6963 {
6964   basic_block bb;
6965   int x;
6966   struct ls_expr * ptr;
6967   int update_flow = 0;
6968
6969   if (gcse_file)
6970     {
6971       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6972       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6973     }
6974
6975
6976   init_alias_analysis ();
6977
6978   /* Find all the stores that are live to the end of their block.  */
6979   num_stores = compute_store_table ();
6980   if (num_stores == 0)
6981     {
6982       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6983       end_alias_analysis ();
6984       return;
6985     }
6986
6987   /* Now compute whats actually available to move.  */
6988   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6989   build_store_vectors ();
6990
6991   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen, 
6992                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map, 
6993                                 &pre_delete_map);
6994
6995   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6996   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6997     {
6998       FOR_EACH_BB (bb)
6999         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
7000           delete_store (ptr, bb);
7001
7002       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
7003         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
7004           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
7005     }
7006
7007   if (update_flow)
7008     commit_edge_insertions ();
7009
7010   free_store_memory ();
7011   free_edge_list (edge_list);
7012   remove_fake_edges ();
7013   end_alias_analysis ();
7014 }