OSDN Git Service

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