OSDN Git Service

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