OSDN Git Service

* c-pretty-print.c: Fix comment typos.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcse.c
1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003
4    Free Software Foundation, Inc.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
20 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
21 02111-1307, USA.  */
22
23 /* TODO
24    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
25    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
26      calc of how many regs are available in each class and use that to
27      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
28    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
29      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
30      allows more load motion, particularly out of loops.
31    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
32      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
33      recomputing it for each pass
34
35 */
36
37 /* References searched while implementing this.
38
39    Compilers Principles, Techniques and Tools
40    Aho, Sethi, Ullman
41    Addison-Wesley, 1988
42
43    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
44    E. Morel, C. Renvoise
45    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
46
47    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
48    Frederick Chow
49    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
50
51    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
52    D.M. Dhamdhere
53    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
54
55    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
56    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
57    K-H Drechsler, M.P. Stadel
58    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
59
60    Practical Adaptation of the Global Optimization
61    Algorithm of Morel and Renvoise
62    D.M. Dhamdhere
63    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
64
65    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
66    Dependence Graph
67    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
68    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
69
70    Lazy Code Motion
71    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
72    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
73
74    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
75    Time for Reducible Flow Control
76    Thomas Ball
77    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
78    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
79
80    An Efficient Representation for Sparse Sets
81    Preston Briggs, Linda Torczon
82    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
83    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
84
85    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
86    K-H Drechsler, M.P. Stadel
87    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
88
89    Partial Dead Code Elimination
90    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
91    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
92
93    Effective Partial Redundancy Elimination
94    P. Briggs, K.D. Cooper
95    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
96
97    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
98    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
99    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
100
101    Optimal Code Motion: Theory and Practice
102    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
103    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
104
105    The power of assignment motion
106    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
107    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
108
109    Global code motion / global value numbering
110    C. Click
111    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
112
113    Value Driven Redundancy Elimination
114    L.T. Simpson
115    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
116
117    Value Numbering
118    L.T. Simpson
119    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
120
121    High Performance Compilers for Parallel Computing
122    Michael Wolfe
123    Addison-Wesley, 1996
124
125    Advanced Compiler Design and Implementation
126    Steven Muchnick
127    Morgan Kaufmann, 1997
128
129    Building an Optimizing Compiler
130    Robert Morgan
131    Digital Press, 1998
132
133    People wishing to speed up the code here should read:
134      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
135      B.G. Ryder, M.C. Paull
136      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
137
138      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
139      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
140      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
141
142    People wishing to do something different can find various possibilities
143    in the above papers and elsewhere.
144 */
145
146 #include "config.h"
147 #include "system.h"
148 #include "coretypes.h"
149 #include "tm.h"
150 #include "toplev.h"
151
152 #include "rtl.h"
153 #include "tm_p.h"
154 #include "regs.h"
155 #include "hard-reg-set.h"
156 #include "flags.h"
157 #include "real.h"
158 #include "insn-config.h"
159 #include "recog.h"
160 #include "basic-block.h"
161 #include "output.h"
162 #include "function.h"
163 #include "expr.h"
164 #include "except.h"
165 #include "ggc.h"
166 #include "params.h"
167 #include "cselib.h"
168 #include "intl.h"
169 #include "obstack.h"
170
171 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
172    moving loop invariant calculations out of loops.
173
174    Originally this tended to create worse overall code, but several
175    improvements during the development of PRE seem to have made following
176    back edges generally a win.
177
178    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
179    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
180    out of loops.  At some point we might need to move some of those
181    heuristics into gcse.c.  */
182
183 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
184    are a superset of those done by GCSE.
185
186    We perform the following steps:
187
188    1) Compute basic block information.
189
190    2) Compute table of places where registers are set.
191
192    3) Perform copy/constant propagation.
193
194    4) Perform global cse.
195
196    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
197
198    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
199    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
200    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
201    GCSE will try to use an existing register containing the common
202    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
203    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
204
205    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
206    (set (pseudo-reg) (expression)).
207    Function want_to_gcse_p says what these are.
208
209    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
210    partially redundant).
211
212    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
213    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
214    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
215
216    **********************
217
218    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
219    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
220    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
221    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
222    the expense.
223
224    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
225    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
226    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
227    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
228
229    It was found doing copy propagation between each pass enables further
230    substitutions.
231
232    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
233    awhile to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter max-gcse-passes can
234    be modified if one wants to experiment.
235
236    **********************
237
238    The steps for PRE are:
239
240    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
241
242    2) Perform the data flow analysis for PRE.
243
244    3) Delete the redundant instructions
245
246    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
247       redundant instructions fully redundant.
248
249    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
250       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
251
252    The deletion is done first so that when we do insertions we
253    know which pseudo reg to use.
254
255    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
256    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
257    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
258
259    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
260    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
261    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
262    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
263    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
264    each register in each block and thus can try to use an existing register.
265
266    **********************
267
268    A fair bit of simplicity is created by creating small functions for simple
269    tasks, even when the function is only called in one place.  This may
270    measurably slow things down [or may not] by creating more function call
271    overhead than is necessary.  The source is laid out so that it's trivial
272    to make the affected functions inline so that one can measure what speed
273    up, if any, can be achieved, and maybe later when things settle things can
274    be rearranged.
275
276    Help stamp out big monolithic functions!  */
277 \f
278 /* GCSE global vars.  */
279
280 /* -dG dump file.  */
281 static FILE *gcse_file;
282
283 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
284    want to do this for two cases.
285
286     * If we changed any jumps via cprop.
287
288     * If we added any labels via edge splitting.  */
289
290 static int run_jump_opt_after_gcse;
291
292 /* Bitmaps are normally not included in debugging dumps.
293    However it's useful to be able to print them from GDB.
294    We could create special functions for this, but it's simpler to
295    just allow passing stderr to the dump_foo fns.  Since stderr can
296    be a macro, we store a copy here.  */
297 static FILE *debug_stderr;
298
299 /* An obstack for our working variables.  */
300 static struct obstack gcse_obstack;
301
302 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
303
304 /* Hash table of expressions.  */
305
306 struct expr
307 {
308   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
309   rtx expr;
310   /* Index in the available expression bitmaps.  */
311   int bitmap_index;
312   /* Next entry with the same hash.  */
313   struct expr *next_same_hash;
314   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
315      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
316      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
317      to the occurrence and the output is not used between the start of
318      the block and the occurrence.  */
319   struct occr *antic_occr;
320   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
321      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
322      basic block and the operands are not modified by following statements in
323      the basic block [including this insn].  */
324   struct occr *avail_occr;
325   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
326      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
327      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
328   rtx reaching_reg;
329 };
330
331 /* Occurrence of an expression.
332    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
333    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
334
335 struct occr
336 {
337   /* Next occurrence of this expression.  */
338   struct occr *next;
339   /* The insn that computes the expression.  */
340   rtx insn;
341   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
342   char deleted_p;
343   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
344      reaching_reg.  */
345   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
346      the same byte.  */
347   char copied_p;
348 };
349
350 /* Expression and copy propagation hash tables.
351    Each hash table is an array of buckets.
352    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
353    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
354    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
355    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
356    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
357    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
358
359 struct hash_table
360 {
361   /* The table itself.
362      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
363   struct expr **table;
364
365   /* Size of the hash table, in elements.  */
366   unsigned int size;
367
368   /* Number of hash table elements.  */
369   unsigned int n_elems;
370
371   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
372   int set_p;
373 };
374
375 /* Expression hash table.  */
376 static struct hash_table expr_hash_table;
377
378 /* Copy propagation hash table.  */
379 static struct hash_table set_hash_table;
380
381 /* Mapping of uids to cuids.
382    Only real insns get cuids.  */
383 static int *uid_cuid;
384
385 /* Highest UID in UID_CUID.  */
386 static int max_uid;
387
388 /* Get the cuid of an insn.  */
389 #ifdef ENABLE_CHECKING
390 #define INSN_CUID(INSN) (INSN_UID (INSN) > max_uid ? (abort (), 0) : uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
391 #else
392 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
393 #endif
394
395 /* Number of cuids.  */
396 static int max_cuid;
397
398 /* Mapping of cuids to insns.  */
399 static rtx *cuid_insn;
400
401 /* Get insn from cuid.  */
402 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
403
404 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
405    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
406    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
407 static unsigned int max_gcse_regno;
408
409 /* Table of registers that are modified.
410
411    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
412    is set.
413
414    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
415    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
416    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
417
418    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
419    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
420    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
421    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
422    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
423    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
424    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
425    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
426    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
427    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
428    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
429    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
430    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
431
432 typedef struct reg_set
433 {
434   /* The next setting of this register.  */
435   struct reg_set *next;
436   /* The insn where it was set.  */
437   rtx insn;
438 } reg_set;
439
440 static reg_set **reg_set_table;
441
442 /* Size of `reg_set_table'.
443    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
444    necessary.  */
445 static int reg_set_table_size;
446
447 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
448 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
449
450 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
451    or store motion.
452    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
453    anything except itself. (ie, loads and stores to a single location).
454    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
455    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
456    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
457    no side effects so we can re-issue the setter value.
458    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
459    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
460
461 struct ls_expr
462 {
463   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
464   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
465   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
466   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
467   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
468   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
469   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
470   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
471   int hash_index;               /* Index when in a hash table.  */
472   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
473 };
474
475 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
476 static rtx *implicit_sets;
477
478 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
479 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
480
481 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
482    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
483    the start of the basic block.  */
484 static regset reg_set_bitmap;
485
486 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
487    This is used by expr_killed_p and compute_transp.
488    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
489    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
490    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
491 static sbitmap *reg_set_in_block;
492
493 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
494    memory within that block.  */
495 static rtx * modify_mem_list;
496 bitmap modify_mem_list_set;
497
498 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
499 static rtx * canon_modify_mem_list;
500 bitmap canon_modify_mem_list_set;
501 /* Various variables for statistics gathering.  */
502
503 /* Memory used in a pass.
504    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
505    to keep an eye on memory usage.  */
506 static int bytes_used;
507
508 /* GCSE substitutions made.  */
509 static int gcse_subst_count;
510 /* Number of copy instructions created.  */
511 static int gcse_create_count;
512 /* Number of constants propagated.  */
513 static int const_prop_count;
514 /* Number of copys propagated.  */
515 static int copy_prop_count;
516 \f
517 /* These variables are used by classic GCSE.
518    Normally they'd be defined a bit later, but `rd_gen' needs to
519    be declared sooner.  */
520
521 /* Each block has a bitmap of each type.
522    The length of each blocks bitmap is:
523
524        max_cuid  - for reaching definitions
525        n_exprs - for available expressions
526
527    Thus we view the bitmaps as 2 dimensional arrays.  i.e.
528    rd_kill[block_num][cuid_num]
529    ae_kill[block_num][expr_num]                  */
530
531 /* For reaching defs */
532 static sbitmap *rd_kill, *rd_gen, *reaching_defs, *rd_out;
533
534 /* for available exprs */
535 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen, *ae_in, *ae_out;
536
537 /* Objects of this type are passed around by the null-pointer check
538    removal routines.  */
539 struct null_pointer_info
540 {
541   /* The basic block being processed.  */
542   basic_block current_block;
543   /* The first register to be handled in this pass.  */
544   unsigned int min_reg;
545   /* One greater than the last register to be handled in this pass.  */
546   unsigned int max_reg;
547   sbitmap *nonnull_local;
548   sbitmap *nonnull_killed;
549 };
550 \f
551 static void compute_can_copy (void);
552 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
553 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
554 static void *grealloc (void *, size_t);
555 static void *gcse_alloc (unsigned long);
556 static void alloc_gcse_mem (rtx);
557 static void free_gcse_mem (void);
558 static void alloc_reg_set_mem (int);
559 static void free_reg_set_mem (void);
560 static int get_bitmap_width (int, int, int);
561 static void record_one_set (int, rtx);
562 static void replace_one_set (int, rtx, rtx);
563 static void record_set_info (rtx, rtx, void *);
564 static void compute_sets (rtx);
565 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
566 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
567 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
568 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
569 static int want_to_gcse_p (rtx);
570 static bool gcse_constant_p (rtx);
571 static int oprs_unchanged_p (rtx, rtx, int);
572 static int oprs_anticipatable_p (rtx, rtx);
573 static int oprs_available_p (rtx, rtx);
574 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
575                                   struct hash_table *);
576 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
577 static unsigned int hash_expr (rtx, enum machine_mode, int *, int);
578 static unsigned int hash_expr_1 (rtx, enum machine_mode, int *);
579 static unsigned int hash_string_1 (const char *);
580 static unsigned int hash_set (int, int);
581 static int expr_equiv_p (rtx, rtx);
582 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
583 static void record_last_mem_set_info (rtx);
584 static void record_last_set_info (rtx, rtx, void *);
585 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
586 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
587 static void free_hash_table (struct hash_table *);
588 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
589 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
590 static struct expr *lookup_expr (rtx, struct hash_table *);
591 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
592 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
593 static void reset_opr_set_tables (void);
594 static int oprs_not_set_p (rtx, rtx);
595 static void mark_call (rtx);
596 static void mark_set (rtx, rtx);
597 static void mark_clobber (rtx, rtx);
598 static void mark_oprs_set (rtx);
599 static void alloc_cprop_mem (int, int);
600 static void free_cprop_mem (void);
601 static void compute_transp (rtx, int, sbitmap *, int);
602 static void compute_transpout (void);
603 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
604                                       struct hash_table *);
605 static void compute_cprop_data (void);
606 static void find_used_regs (rtx *, void *);
607 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
608 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
609 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
610 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, rtx, void *);
611 static int load_killed_in_block_p (basic_block, int, rtx, int);
612 static void canon_list_insert (rtx, rtx, void *);
613 static int cprop_insn (rtx, int);
614 static int cprop (int);
615 static void find_implicit_sets (void);
616 static int one_cprop_pass (int, int, int);
617 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, int);
618 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
619 static bool reg_killed_on_edge (rtx, edge);
620 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
621 static int bypass_conditional_jumps (void);
622 static void alloc_pre_mem (int, int);
623 static void free_pre_mem (void);
624 static void compute_pre_data (void);
625 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
626                                     basic_block);
627 static void insert_insn_end_bb (struct expr *, basic_block, int);
628 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
629 static void pre_insert_copies (void);
630 static int pre_delete (void);
631 static int pre_gcse (void);
632 static int one_pre_gcse_pass (int);
633 static void add_label_notes (rtx, rtx);
634 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
635 static void free_code_hoist_mem (void);
636 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
637 static void compute_code_hoist_data (void);
638 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
639 static void hoist_code (void);
640 static int one_code_hoisting_pass (void);
641 static void alloc_rd_mem (int, int);
642 static void free_rd_mem (void);
643 static void handle_rd_kill_set (rtx, int, basic_block);
644 static void compute_kill_rd (void);
645 static void compute_rd (void);
646 static void alloc_avail_expr_mem (int, int);
647 static void free_avail_expr_mem (void);
648 static void compute_ae_gen (struct hash_table *);
649 static int expr_killed_p (rtx, basic_block);
650 static void compute_ae_kill (sbitmap *, sbitmap *, struct hash_table *);
651 static int expr_reaches_here_p (struct occr *, struct expr *, basic_block,
652                                 int);
653 static rtx computing_insn (struct expr *, rtx);
654 static int def_reaches_here_p (rtx, rtx);
655 static int can_disregard_other_sets (struct reg_set **, rtx, int);
656 static int handle_avail_expr (rtx, struct expr *);
657 static int classic_gcse (void);
658 static int one_classic_gcse_pass (int);
659 static void invalidate_nonnull_info (rtx, rtx, void *);
660 static int delete_null_pointer_checks_1 (unsigned int *, sbitmap *, sbitmap *,
661                                          struct null_pointer_info *);
662 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
663 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
664 static int expr_reaches_here_p_work (struct occr *, struct expr *,
665                                      basic_block, int, char *);
666 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
667                                          basic_block, char *);
668 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
669 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
670 static void free_ldst_mems (void);
671 static void print_ldst_list (FILE *);
672 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
673 static int enumerate_ldsts (void);
674 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
675 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
676 static int simple_mem (rtx);
677 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
678 static void compute_ld_motion_mems (void);
679 static void trim_ld_motion_mems (void);
680 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
681 static void reg_set_info (rtx, rtx, void *);
682 static bool store_ops_ok (rtx, int *);
683 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
684 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
685 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
686 static int compute_store_table (void);
687 static bool load_kills_store (rtx, rtx, int);
688 static bool find_loads (rtx, rtx, int);
689 static bool store_killed_in_insn (rtx, rtx, rtx, int);
690 static bool store_killed_after (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *, rtx *);
691 static bool store_killed_before (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *);
692 static void build_store_vectors (void);
693 static void insert_insn_start_bb (rtx, basic_block);
694 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
695 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
696 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
697 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
698 static void free_store_memory (void);
699 static void store_motion (void);
700 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
701 static void clear_modify_mem_tables (void);
702 static void free_modify_mem_tables (void);
703 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
704 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
705 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, int, rtx*);
706 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
707 static void local_cprop_pass (int);
708 static bool is_too_expensive (const char *);
709 \f
710
711 /* Entry point for global common subexpression elimination.
712    F is the first instruction in the function.  */
713
714 int
715 gcse_main (rtx f, FILE *file)
716 {
717   int changed, pass;
718   /* Bytes used at start of pass.  */
719   int initial_bytes_used;
720   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
721   int max_pass_bytes;
722   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
723   char *gcse_obstack_bottom;
724
725   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
726      setjmp, so just punt to be safe.  */
727   if (current_function_calls_setjmp)
728     return 0;
729
730   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
731   run_jump_opt_after_gcse = 0;
732
733   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
734   debug_stderr = stderr;
735   gcse_file = file;
736
737   /* Identify the basic block information for this function, including
738      successors and predecessors.  */
739   max_gcse_regno = max_reg_num ();
740
741   if (file)
742     dump_flow_info (file);
743
744   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
745   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
746     return 0;
747   
748   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
749   bytes_used = 0;
750
751   /* We need alias.  */
752   init_alias_analysis ();
753   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
754      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
755      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
756      computation.
757
758      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
759      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
760      information about memory sets when we build the hash tables.  */
761
762   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
763   compute_sets (f);
764
765   pass = 0;
766   initial_bytes_used = bytes_used;
767   max_pass_bytes = 0;
768   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
769   changed = 1;
770   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
771     {
772       changed = 0;
773       if (file)
774         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
775
776       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
777          and the reg_set_table data.  */
778       bytes_used = initial_bytes_used;
779
780       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
781       max_gcse_regno = max_reg_num ();
782
783       alloc_gcse_mem (f);
784
785       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
786          during this pass.  */
787       changed = one_cprop_pass (pass + 1, 0, 0);
788
789       if (optimize_size)
790         changed |= one_classic_gcse_pass (pass + 1);
791       else
792         {
793           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
794           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
795              recompute various things which are sized on the number of
796              basic blocks.  */
797           if (changed)
798             {
799               free_modify_mem_tables ();
800               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
801               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
802             }
803           free_reg_set_mem ();
804           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
805           compute_sets (f);
806           run_jump_opt_after_gcse = 1;
807         }
808
809       if (max_pass_bytes < bytes_used)
810         max_pass_bytes = bytes_used;
811
812       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
813          not re-use the existing allocated memory because the tables
814          will not have info for the insns or registers created by
815          partial redundancy elimination.  */
816       free_gcse_mem ();
817
818       /* It does not make sense to run code hoisting unless we optimizing
819          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
820          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
821          for space, we use a classic gcse algorithm instead of partial
822          redundancy algorithms).  */
823       if (optimize_size)
824         {
825           max_gcse_regno = max_reg_num ();
826           alloc_gcse_mem (f);
827           changed |= one_code_hoisting_pass ();
828           free_gcse_mem ();
829
830           if (max_pass_bytes < bytes_used)
831             max_pass_bytes = bytes_used;
832         }
833
834       if (file)
835         {
836           fprintf (file, "\n");
837           fflush (file);
838         }
839
840       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
841       pass++;
842     }
843
844   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
845      conditional jumps.  */
846
847   max_gcse_regno = max_reg_num ();
848   alloc_gcse_mem (f);
849   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
850   one_cprop_pass (pass + 1, 1, 0);
851   free_gcse_mem ();
852
853   if (file)
854     {
855       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
856                current_function_name, n_basic_blocks);
857       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
858                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
859     }
860
861   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
862   free_reg_set_mem ();
863   /* We are finished with alias.  */
864   end_alias_analysis ();
865   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
866
867   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
868     store_motion ();
869
870   /* Record where pseudo-registers are set.  */
871   return run_jump_opt_after_gcse;
872 }
873 \f
874 /* Misc. utilities.  */
875
876 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
877    This is trivially true for integer and floating point values.
878    It may or may not be true for condition codes.  */
879 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
880
881 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
882
883 static void
884 compute_can_copy (void)
885 {
886   int i;
887 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
888   rtx reg, insn;
889 #endif
890   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
891
892   start_sequence ();
893   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
894     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
895       {
896 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
897         can_copy[i] = 0;
898 #else
899         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
900         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
901         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
902           can_copy[i] = 1;
903 #endif
904       }
905     else
906       can_copy[i] = 1;
907
908   end_sequence ();
909 }
910
911 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
912
913 bool
914 can_copy_p (enum machine_mode mode)
915 {
916   static bool can_copy_init_p = false;
917
918   if (! can_copy_init_p)
919     {
920       compute_can_copy ();
921       can_copy_init_p = true;
922     }
923
924   return can_copy[mode] != 0;
925 }
926 \f
927 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
928
929 static void *
930 gmalloc (size_t size)
931 {
932   bytes_used += size;
933   return xmalloc (size);
934 }
935
936 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
937
938 static void *
939 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
940 {
941   bytes_used += nelem * elsize;
942   return xcalloc (nelem, elsize);
943 }
944
945 /* Cover function to xrealloc.
946    We don't record the additional size since we don't know it.
947    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
948
949 static void *
950 grealloc (void *ptr, size_t size)
951 {
952   return xrealloc (ptr, size);
953 }
954
955 /* Cover function to obstack_alloc.  */
956
957 static void *
958 gcse_alloc (unsigned long size)
959 {
960   bytes_used += size;
961   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
962 }
963
964 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
965    and reg/memory set tracking tables.
966
967    This is called at the start of each pass.  */
968
969 static void
970 alloc_gcse_mem (rtx f)
971 {
972   int i;
973   rtx insn;
974
975   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
976      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
977      and only apply to real insns.  */
978
979   max_uid = get_max_uid ();
980   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
981   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
982     {
983       if (INSN_P (insn))
984         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
985       else
986         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
987     }
988
989   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
990
991   max_cuid = i;
992   cuid_insn = gcalloc (max_cuid + 1, sizeof (rtx));
993   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
994     if (INSN_P (insn))
995       CUID_INSN (i++) = insn;
996
997   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
998   reg_set_bitmap = BITMAP_XMALLOC ();
999
1000   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
1001   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
1002   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
1003      basic block.  */
1004   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
1005   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
1006   modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
1007   canon_modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
1008 }
1009
1010 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
1011
1012 static void
1013 free_gcse_mem (void)
1014 {
1015   free (uid_cuid);
1016   free (cuid_insn);
1017
1018   BITMAP_XFREE (reg_set_bitmap);
1019
1020   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
1021   free_modify_mem_tables ();
1022   BITMAP_XFREE (modify_mem_list_set);
1023   BITMAP_XFREE (canon_modify_mem_list_set);
1024 }
1025
1026 /* Many of the global optimization algorithms work by solving dataflow
1027    equations for various expressions.  Initially, some local value is
1028    computed for each expression in each block.  Then, the values across the
1029    various blocks are combined (by following flow graph edges) to arrive at
1030    global values.  Conceptually, each set of equations is independent.  We
1031    may therefore solve all the equations in parallel, solve them one at a
1032    time, or pick any intermediate approach.
1033
1034    When you're going to need N two-dimensional bitmaps, each X (say, the
1035    number of blocks) by Y (say, the number of expressions), call this
1036    function.  It's not important what X and Y represent; only that Y
1037    correspond to the things that can be done in parallel.  This function will
1038    return an appropriate chunking factor C; you should solve C sets of
1039    equations in parallel.  By going through this function, we can easily
1040    trade space against time; by solving fewer equations in parallel we use
1041    less space.  */
1042
1043 static int
1044 get_bitmap_width (int n, int x, int y)
1045 {
1046   /* It's not really worth figuring out *exactly* how much memory will
1047      be used by a particular choice.  The important thing is to get
1048      something approximately right.  */
1049   size_t max_bitmap_memory = 10 * 1024 * 1024;
1050
1051   /* The number of bytes we'd use for a single column of minimum
1052      width.  */
1053   size_t column_size = n * x * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE);
1054
1055   /* Often, it's reasonable just to solve all the equations in
1056      parallel.  */
1057   if (column_size * SBITMAP_SET_SIZE (y) <= max_bitmap_memory)
1058     return y;
1059
1060   /* Otherwise, pick the largest width we can, without going over the
1061      limit.  */
1062   return SBITMAP_ELT_BITS * ((max_bitmap_memory + column_size - 1)
1063                              / column_size);
1064 }
1065 \f
1066 /* Compute the local properties of each recorded expression.
1067
1068    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
1069    other blocks.
1070
1071    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
1072    in the block.
1073
1074    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
1075    at least once and expression would contain the same value if the
1076    computation was moved to the end of the block.
1077
1078    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1079    least once and expression would contain the same value if the computation
1080    was moved to the beginning of the block.
1081
1082    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1083    basically the same information and thus can easily share this code.
1084
1085    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1086    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1087    particular property.
1088
1089    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1090    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1091    ABSALTERED.  */
1092
1093 static void
1094 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc, struct hash_table *table)
1095 {
1096   unsigned int i;
1097
1098   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1099   if (transp)
1100     {
1101       if (table->set_p)
1102         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1103       else
1104         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1105     }
1106
1107   if (comp)
1108     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1109   if (antloc)
1110     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1111
1112   for (i = 0; i < table->size; i++)
1113     {
1114       struct expr *expr;
1115
1116       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1117         {
1118           int indx = expr->bitmap_index;
1119           struct occr *occr;
1120
1121           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1122              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1123              then reset the bits for those that are.  */
1124           if (transp)
1125             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1126
1127           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1128              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1129           if (antloc)
1130             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1131               {
1132                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1133
1134                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1135                    initialize this.  */
1136                 occr->deleted_p = 0;
1137               }
1138
1139           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1140              we want to set to nonzero in COMP.  */
1141           if (comp)
1142             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1143               {
1144                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1145
1146                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1147                    initialize this.  */
1148                 occr->copied_p = 0;
1149               }
1150
1151           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1152              initialize this.  */
1153           expr->reaching_reg = 0;
1154         }
1155     }
1156 }
1157 \f
1158 /* Register set information.
1159
1160    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1161    modified.  */
1162
1163 static struct obstack reg_set_obstack;
1164
1165 static void
1166 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1167 {
1168   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1169   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1170
1171   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1172 }
1173
1174 static void
1175 free_reg_set_mem (void)
1176 {
1177   free (reg_set_table);
1178   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1179 }
1180
1181 /* An OLD_INSN that used to set REGNO was replaced by NEW_INSN.
1182    Update the corresponding `reg_set_table' entry accordingly.
1183    We assume that NEW_INSN is not already recorded in reg_set_table[regno].  */
1184
1185 static void
1186 replace_one_set (int regno, rtx old_insn, rtx new_insn)
1187 {
1188   struct reg_set *reg_info;
1189   if (regno >= reg_set_table_size)
1190     return;
1191   for (reg_info = reg_set_table[regno]; reg_info; reg_info = reg_info->next)
1192     if (reg_info->insn == old_insn)
1193       {
1194         reg_info->insn = new_insn;
1195         break;
1196       }
1197 }
1198
1199 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1200
1201 static void
1202 record_one_set (int regno, rtx insn)
1203 {
1204   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1205   struct reg_set *new_reg_info;
1206
1207   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1208   if (regno >= reg_set_table_size)
1209     {
1210       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1211
1212       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1213                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1214       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1215               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1216       reg_set_table_size = new_size;
1217     }
1218
1219   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1220   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1221   new_reg_info->insn = insn;
1222   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1223   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1224 }
1225
1226 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1227    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1228    occurring.  */
1229
1230 static void
1231 record_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1232 {
1233   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1234
1235   if (GET_CODE (dest) == REG && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1236     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1237 }
1238
1239 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1240
1241    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1242    `reg_set_table' for further documentation.  */
1243
1244 static void
1245 compute_sets (rtx f)
1246 {
1247   rtx insn;
1248
1249   for (insn = f; insn != 0; insn = NEXT_INSN (insn))
1250     if (INSN_P (insn))
1251       note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1252 }
1253 \f
1254 /* Hash table support.  */
1255
1256 struct reg_avail_info
1257 {
1258   basic_block last_bb;
1259   int first_set;
1260   int last_set;
1261 };
1262
1263 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1264 static basic_block current_bb;
1265
1266
1267 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1268    GCSE.  */
1269
1270 static GTY(()) rtx test_insn;
1271 static int
1272 want_to_gcse_p (rtx x)
1273 {
1274   int num_clobbers = 0;
1275   int icode;
1276
1277   switch (GET_CODE (x))
1278     {
1279     case REG:
1280     case SUBREG:
1281     case CONST_INT:
1282     case CONST_DOUBLE:
1283     case CONST_VECTOR:
1284     case CALL:
1285     case CONSTANT_P_RTX:
1286       return 0;
1287
1288     default:
1289       break;
1290     }
1291
1292   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1293   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1294     return 1;
1295   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1296     return 0;
1297
1298   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1299      our test insn if we haven't already.  */
1300   if (test_insn == 0)
1301     {
1302       test_insn
1303         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1304                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1305                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1306                                       const0_rtx));
1307       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1308     }
1309
1310   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1311      valid.  */
1312   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1313   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1314   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1315           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1316 }
1317
1318 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1319    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1320    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1321
1322 static int
1323 oprs_unchanged_p (rtx x, rtx insn, int avail_p)
1324 {
1325   int i, j;
1326   enum rtx_code code;
1327   const char *fmt;
1328
1329   if (x == 0)
1330     return 1;
1331
1332   code = GET_CODE (x);
1333   switch (code)
1334     {
1335     case REG:
1336       {
1337         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1338
1339         if (info->last_bb != current_bb)
1340           return 1;
1341         if (avail_p)
1342           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1343         else
1344           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1345       }
1346
1347     case MEM:
1348       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1349                                   x, avail_p))
1350         return 0;
1351       else
1352         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1353
1354     case PRE_DEC:
1355     case PRE_INC:
1356     case POST_DEC:
1357     case POST_INC:
1358     case PRE_MODIFY:
1359     case POST_MODIFY:
1360       return 0;
1361
1362     case PC:
1363     case CC0: /*FIXME*/
1364     case CONST:
1365     case CONST_INT:
1366     case CONST_DOUBLE:
1367     case CONST_VECTOR:
1368     case SYMBOL_REF:
1369     case LABEL_REF:
1370     case ADDR_VEC:
1371     case ADDR_DIFF_VEC:
1372       return 1;
1373
1374     default:
1375       break;
1376     }
1377
1378   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1379     {
1380       if (fmt[i] == 'e')
1381         {
1382           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1383              level, change it into iteration.  This function is called enough
1384              to be worth it.  */
1385           if (i == 0)
1386             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1387
1388           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1389             return 0;
1390         }
1391       else if (fmt[i] == 'E')
1392         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1393           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1394             return 0;
1395     }
1396
1397   return 1;
1398 }
1399
1400 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1401    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1402    conflict between two memory references.  */
1403 static int gcse_mems_conflict_p;
1404
1405 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1406    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1407    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1408    this memory load.  */
1409 static rtx gcse_mem_operand;
1410
1411 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1412    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1413    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1414
1415 static void
1416 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1417                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1418 {
1419   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1420          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1421          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
1422          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1423     dest = XEXP (dest, 0);
1424
1425   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1426      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1427      elsewhere.  */
1428   if (GET_CODE (dest) != MEM)
1429     return;
1430
1431   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1432      don't mark as killed this time.  */
1433
1434   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1435     {
1436       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1437         gcse_mems_conflict_p = 1;
1438       return;
1439     }
1440
1441   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1442                        rtx_addr_varies_p))
1443     gcse_mems_conflict_p = 1;
1444 }
1445
1446 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1447    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1448    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1449    before UID_LIMIT.
1450
1451    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1452    AVAIL_P to 0.  */
1453
1454 static int
1455 load_killed_in_block_p (basic_block bb, int uid_limit, rtx x, int avail_p)
1456 {
1457   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1458   while (list_entry)
1459     {
1460       rtx setter;
1461       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1462       if ((avail_p
1463            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1464           || (! avail_p
1465               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1466         {
1467           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1468           continue;
1469         }
1470
1471       setter = XEXP (list_entry, 0);
1472
1473       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1474          to pure functions are never put on the list, so we need not
1475          worry about them.  */
1476       if (GET_CODE (setter) == CALL_INSN)
1477         return 1;
1478
1479       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1480          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1481
1482          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1483          communicate via global variables.  Yuk.  */
1484       gcse_mem_operand = x;
1485       gcse_mems_conflict_p = 0;
1486       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1487       if (gcse_mems_conflict_p)
1488         return 1;
1489       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1490     }
1491   return 0;
1492 }
1493
1494 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1495    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1496
1497 static int
1498 oprs_anticipatable_p (rtx x, rtx insn)
1499 {
1500   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1501 }
1502
1503 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1504    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1505
1506 static int
1507 oprs_available_p (rtx x, rtx insn)
1508 {
1509   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1510 }
1511
1512 /* Hash expression X.
1513
1514    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1515    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1516    something we don't want to insert in the table.
1517
1518    ??? One might want to merge this with canon_hash.  Later.  */
1519
1520 static unsigned int
1521 hash_expr (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p, int hash_table_size)
1522 {
1523   unsigned int hash;
1524
1525   *do_not_record_p = 0;
1526
1527   hash = hash_expr_1 (x, mode, do_not_record_p);
1528   return hash % hash_table_size;
1529 }
1530
1531 /* Hash a string.  Just add its bytes up.  */
1532
1533 static inline unsigned
1534 hash_string_1 (const char *ps)
1535 {
1536   unsigned hash = 0;
1537   const unsigned char *p = (const unsigned char *) ps;
1538
1539   if (p)
1540     while (*p)
1541       hash += *p++;
1542
1543   return hash;
1544 }
1545
1546 /* Subroutine of hash_expr to do the actual work.  */
1547
1548 static unsigned int
1549 hash_expr_1 (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p)
1550 {
1551   int i, j;
1552   unsigned hash = 0;
1553   enum rtx_code code;
1554   const char *fmt;
1555
1556   /* Used to turn recursion into iteration.  We can't rely on GCC's
1557      tail-recursion elimination since we need to keep accumulating values
1558      in HASH.  */
1559
1560   if (x == 0)
1561     return hash;
1562
1563  repeat:
1564   code = GET_CODE (x);
1565   switch (code)
1566     {
1567     case REG:
1568       hash += ((unsigned int) REG << 7) + REGNO (x);
1569       return hash;
1570
1571     case CONST_INT:
1572       hash += (((unsigned int) CONST_INT << 7) + (unsigned int) mode
1573                + (unsigned int) INTVAL (x));
1574       return hash;
1575
1576     case CONST_DOUBLE:
1577       /* This is like the general case, except that it only counts
1578          the integers representing the constant.  */
1579       hash += (unsigned int) code + (unsigned int) GET_MODE (x);
1580       if (GET_MODE (x) != VOIDmode)
1581         for (i = 2; i < GET_RTX_LENGTH (CONST_DOUBLE); i++)
1582           hash += (unsigned int) XWINT (x, i);
1583       else
1584         hash += ((unsigned int) CONST_DOUBLE_LOW (x)
1585                  + (unsigned int) CONST_DOUBLE_HIGH (x));
1586       return hash;
1587
1588     case CONST_VECTOR:
1589       {
1590         int units;
1591         rtx elt;
1592
1593         units = CONST_VECTOR_NUNITS (x);
1594
1595         for (i = 0; i < units; ++i)
1596           {
1597             elt = CONST_VECTOR_ELT (x, i);
1598             hash += hash_expr_1 (elt, GET_MODE (elt), do_not_record_p);
1599           }
1600
1601         return hash;
1602       }
1603
1604       /* Assume there is only one rtx object for any given label.  */
1605     case LABEL_REF:
1606       /* We don't hash on the address of the CODE_LABEL to avoid bootstrap
1607          differences and differences between each stage's debugging dumps.  */
1608       hash += (((unsigned int) LABEL_REF << 7)
1609                + CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (x, 0)));
1610       return hash;
1611
1612     case SYMBOL_REF:
1613       {
1614         /* Don't hash on the symbol's address to avoid bootstrap differences.
1615            Different hash values may cause expressions to be recorded in
1616            different orders and thus different registers to be used in the
1617            final assembler.  This also avoids differences in the dump files
1618            between various stages.  */
1619         unsigned int h = 0;
1620         const unsigned char *p = (const unsigned char *) XSTR (x, 0);
1621
1622         while (*p)
1623           h += (h << 7) + *p++; /* ??? revisit */
1624
1625         hash += ((unsigned int) SYMBOL_REF << 7) + h;
1626         return hash;
1627       }
1628
1629     case MEM:
1630       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1631         {
1632           *do_not_record_p = 1;
1633           return 0;
1634         }
1635
1636       hash += (unsigned int) MEM;
1637       /* We used alias set for hashing, but this is not good, since the alias
1638          set may differ in -fprofile-arcs and -fbranch-probabilities compilation
1639          causing the profiles to fail to match.  */
1640       x = XEXP (x, 0);
1641       goto repeat;
1642
1643     case PRE_DEC:
1644     case PRE_INC:
1645     case POST_DEC:
1646     case POST_INC:
1647     case PC:
1648     case CC0:
1649     case CALL:
1650     case UNSPEC_VOLATILE:
1651       *do_not_record_p = 1;
1652       return 0;
1653
1654     case ASM_OPERANDS:
1655       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1656         {
1657           *do_not_record_p = 1;
1658           return 0;
1659         }
1660       else
1661         {
1662           /* We don't want to take the filename and line into account.  */
1663           hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x)
1664             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x))
1665             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x))
1666             + (unsigned) ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x);
1667
1668           if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1669             {
1670               for (i = 1; i < ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x); i++)
1671                 {
1672                   hash += (hash_expr_1 (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1673                                         GET_MODE (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i)),
1674                                         do_not_record_p)
1675                            + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT
1676                                             (x, i)));
1677                 }
1678
1679               hash += hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, 0));
1680               x = ASM_OPERANDS_INPUT (x, 0);
1681               mode = GET_MODE (x);
1682               goto repeat;
1683             }
1684           return hash;
1685         }
1686
1687     default:
1688       break;
1689     }
1690
1691   hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x);
1692   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1693     {
1694       if (fmt[i] == 'e')
1695         {
1696           /* If we are about to do the last recursive call
1697              needed at this level, change it into iteration.
1698              This function is called enough to be worth it.  */
1699           if (i == 0)
1700             {
1701               x = XEXP (x, i);
1702               goto repeat;
1703             }
1704
1705           hash += hash_expr_1 (XEXP (x, i), 0, do_not_record_p);
1706           if (*do_not_record_p)
1707             return 0;
1708         }
1709
1710       else if (fmt[i] == 'E')
1711         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1712           {
1713             hash += hash_expr_1 (XVECEXP (x, i, j), 0, do_not_record_p);
1714             if (*do_not_record_p)
1715               return 0;
1716           }
1717
1718       else if (fmt[i] == 's')
1719         hash += hash_string_1 (XSTR (x, i));
1720       else if (fmt[i] == 'i')
1721         hash += (unsigned int) XINT (x, i);
1722       else
1723         abort ();
1724     }
1725
1726   return hash;
1727 }
1728
1729 /* Hash a set of register REGNO.
1730
1731    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1732    propagation code.
1733
1734    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1735
1736 static unsigned int
1737 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1738 {
1739   unsigned int hash;
1740
1741   hash = regno;
1742   return hash % hash_table_size;
1743 }
1744
1745 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.
1746    ??? Borrowed from cse.c.  Might want to remerge with cse.c.  Later.  */
1747
1748 static int
1749 expr_equiv_p (rtx x, rtx y)
1750 {
1751   int i, j;
1752   enum rtx_code code;
1753   const char *fmt;
1754
1755   if (x == y)
1756     return 1;
1757
1758   if (x == 0 || y == 0)
1759     return 0;
1760
1761   code = GET_CODE (x);
1762   if (code != GET_CODE (y))
1763     return 0;
1764
1765   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.  */
1766   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
1767     return 0;
1768
1769   switch (code)
1770     {
1771     case PC:
1772     case CC0:
1773     case CONST_INT:
1774       return 0;
1775
1776     case LABEL_REF:
1777       return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
1778
1779     case SYMBOL_REF:
1780       return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
1781
1782     case REG:
1783       return REGNO (x) == REGNO (y);
1784
1785     case MEM:
1786       /* Can't merge two expressions in different alias sets, since we can
1787          decide that the expression is transparent in a block when it isn't,
1788          due to it being set with the different alias set.  */
1789       if (MEM_ALIAS_SET (x) != MEM_ALIAS_SET (y))
1790         return 0;
1791
1792       /* A volatile mem should not be considered equivalent to any other.  */
1793       if (MEM_VOLATILE_P (x) || MEM_VOLATILE_P (y))
1794         return 0;
1795       break;
1796
1797     /*  For commutative operations, check both orders.  */
1798     case PLUS:
1799     case MULT:
1800     case AND:
1801     case IOR:
1802     case XOR:
1803     case NE:
1804     case EQ:
1805       return ((expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0))
1806                && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1)))
1807               || (expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1))
1808                   && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0))));
1809
1810     case ASM_OPERANDS:
1811       /* We don't use the generic code below because we want to
1812          disregard filename and line numbers.  */
1813
1814       /* A volatile asm isn't equivalent to any other.  */
1815       if (MEM_VOLATILE_P (x) || MEM_VOLATILE_P (y))
1816         return 0;
1817
1818       if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y)
1819           || strcmp (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x), ASM_OPERANDS_TEMPLATE (y))
1820           || strcmp (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x),
1821                      ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (y))
1822           || ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x) != ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (y)
1823           || ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) != ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (y))
1824         return 0;
1825
1826       if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1827         {
1828           for (i = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) - 1; i >= 0; i--)
1829             if (! expr_equiv_p (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1830                                 ASM_OPERANDS_INPUT (y, i))
1831                 || strcmp (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, i),
1832                            ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (y, i)))
1833               return 0;
1834         }
1835
1836       return 1;
1837
1838     default:
1839       break;
1840     }
1841
1842   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
1843      fail to match, return 0 for the whole thing.  */
1844
1845   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1846   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1847     {
1848       switch (fmt[i])
1849         {
1850         case 'e':
1851           if (! expr_equiv_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i)))
1852             return 0;
1853           break;
1854
1855         case 'E':
1856           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
1857             return 0;
1858           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1859             if (! expr_equiv_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j)))
1860               return 0;
1861           break;
1862
1863         case 's':
1864           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
1865             return 0;
1866           break;
1867
1868         case 'i':
1869           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
1870             return 0;
1871           break;
1872
1873         case 'w':
1874           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
1875             return 0;
1876         break;
1877
1878         case '0':
1879           break;
1880
1881         default:
1882           abort ();
1883         }
1884     }
1885
1886   return 1;
1887 }
1888
1889 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1890    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1891    basic block.
1892
1893    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1894    It is only used if X is a CONST_INT.
1895
1896    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1897    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1898
1899 static void
1900 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1901                       int avail_p, struct hash_table *table)
1902 {
1903   int found, do_not_record_p;
1904   unsigned int hash;
1905   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1906   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1907   struct occr *last_occr = NULL;
1908
1909   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1910
1911   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1912      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1913      to or can't handle.  */
1914   if (do_not_record_p)
1915     return;
1916
1917   cur_expr = table->table[hash];
1918   found = 0;
1919
1920   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1921     {
1922       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1923          the list.  */
1924       last_expr = cur_expr;
1925       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1926     }
1927
1928   if (! found)
1929     {
1930       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1931       bytes_used += sizeof (struct expr);
1932       if (table->table[hash] == NULL)
1933         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1934         table->table[hash] = cur_expr;
1935       else
1936         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1937         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1938
1939       /* Set the fields of the expr element.  */
1940       cur_expr->expr = x;
1941       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1942       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1943       cur_expr->antic_occr = NULL;
1944       cur_expr->avail_occr = NULL;
1945     }
1946
1947   /* Now record the occurrence(s).  */
1948   if (antic_p)
1949     {
1950       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1951
1952       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1953       while (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1954         {
1955           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1956              the list.  */
1957           last_occr = antic_occr;
1958           antic_occr = antic_occr->next;
1959         }
1960
1961       if (antic_occr)
1962         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1963            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1964            block and the block is scanned from start to end.  */
1965         ; /* nothing to do */
1966       else
1967         {
1968           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1969           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1970           bytes_used += sizeof (struct occr);
1971           /* First occurrence of this expression in any block?  */
1972           if (cur_expr->antic_occr == NULL)
1973             cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1974           else
1975             last_occr->next = antic_occr;
1976
1977           antic_occr->insn = insn;
1978           antic_occr->next = NULL;
1979         }
1980     }
1981
1982   if (avail_p)
1983     {
1984       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1985
1986       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1987       while (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1988         {
1989           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1990              the list.  */
1991           last_occr = avail_occr;
1992           avail_occr = avail_occr->next;
1993         }
1994
1995       if (avail_occr)
1996         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1997            Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1998            the last one in the block and the block is scanned from start
1999            to end.  */
2000         avail_occr->insn = insn;
2001       else
2002         {
2003           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2004           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2005           bytes_used += sizeof (struct occr);
2006
2007           /* First occurrence of this expression in any block?  */
2008           if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2009             cur_expr->avail_occr = avail_occr;
2010           else
2011             last_occr->next = avail_occr;
2012
2013           avail_occr->insn = insn;
2014           avail_occr->next = NULL;
2015         }
2016     }
2017 }
2018
2019 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
2020    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
2021    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
2022    basic block.  */
2023
2024 static void
2025 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
2026 {
2027   int found;
2028   unsigned int hash;
2029   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
2030   struct occr *cur_occr, *last_occr = NULL;
2031
2032   if (GET_CODE (x) != SET
2033       || GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
2034     abort ();
2035
2036   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
2037
2038   cur_expr = table->table[hash];
2039   found = 0;
2040
2041   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
2042     {
2043       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
2044          the list.  */
2045       last_expr = cur_expr;
2046       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
2047     }
2048
2049   if (! found)
2050     {
2051       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
2052       bytes_used += sizeof (struct expr);
2053       if (table->table[hash] == NULL)
2054         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
2055         table->table[hash] = cur_expr;
2056       else
2057         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
2058         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
2059
2060       /* Set the fields of the expr element.
2061          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
2062          performed on its operands.  */
2063       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
2064       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
2065       cur_expr->next_same_hash = NULL;
2066       cur_expr->antic_occr = NULL;
2067       cur_expr->avail_occr = NULL;
2068     }
2069
2070   /* Now record the occurrence.  */
2071   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
2072
2073   /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2074   while (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2075     {
2076       /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2077          the list.  */
2078       last_occr = cur_occr;
2079       cur_occr = cur_occr->next;
2080     }
2081
2082   if (cur_occr)
2083     /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2084        Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want the
2085        last one in the block and the block is scanned from start to end.  */
2086     cur_occr->insn = insn;
2087   else
2088     {
2089       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2090       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2091       bytes_used += sizeof (struct occr);
2092
2093       /* First occurrence of this expression in any block?  */
2094       if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2095         cur_expr->avail_occr = cur_occr;
2096       else
2097         last_occr->next = cur_occr;
2098
2099       cur_occr->insn = insn;
2100       cur_occr->next = NULL;
2101     }
2102 }
2103
2104 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
2105    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
2106
2107 static bool
2108 gcse_constant_p (rtx x)
2109 {
2110   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
2111   if (GET_CODE (x) == COMPARE
2112       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
2113       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
2114     return true;
2115
2116
2117   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
2118     if they are not floating point registers.  */
2119   if (GET_CODE(x) == COMPARE
2120       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == REG
2121       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == REG
2122       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
2123       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
2124       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
2125     return true;
2126
2127   if (GET_CODE (x) == CONSTANT_P_RTX)
2128     return false;
2129
2130   return CONSTANT_P (x);
2131 }
2132
2133 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
2134    expression one).  */
2135
2136 static void
2137 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
2138 {
2139   rtx src = SET_SRC (pat);
2140   rtx dest = SET_DEST (pat);
2141   rtx note;
2142
2143   if (GET_CODE (src) == CALL)
2144     hash_scan_call (src, insn, table);
2145
2146   else if (GET_CODE (dest) == REG)
2147     {
2148       unsigned int regno = REGNO (dest);
2149       rtx tmp;
2150
2151       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
2152          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
2153       if (table->set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
2154           && gcse_constant_p (XEXP (note, 0)))
2155         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
2156
2157       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
2158       if (! table->set_p
2159           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2160           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
2161           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
2162           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
2163              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
2164              for now.  */
2165           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
2166           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
2167           && want_to_gcse_p (src)
2168           /* Don't CSE a nop.  */
2169           && ! set_noop_p (pat)
2170           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
2171              At this point this only function parameters should have
2172              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
2173              explicitly, it means address of parameter has been taken,
2174              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
2175           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
2176               || GET_CODE (XEXP (note, 0)) != MEM))
2177         {
2178           /* An expression is not anticipatable if its operands are
2179              modified before this insn or if this is not the only SET in
2180              this insn.  */
2181           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
2182           /* An expression is not available if its operands are
2183              subsequently modified, including this insn.  It's also not
2184              available if this is a branch, because we can't insert
2185              a set after the branch.  */
2186           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
2187                          && ! JUMP_P (insn));
2188
2189           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
2190         }
2191
2192       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
2193       else if (table->set_p
2194                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2195                && ((GET_CODE (src) == REG
2196                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2197                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
2198                     && REGNO (src) != regno)
2199                    || gcse_constant_p (src))
2200                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
2201                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
2202                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
2203                && (insn == BLOCK_END (BLOCK_NUM (insn))
2204                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
2205                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
2206         insert_set_in_table (pat, insn, table);
2207     }
2208 }
2209
2210 static void
2211 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
2212                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
2213 {
2214   /* Currently nothing to do.  */
2215 }
2216
2217 static void
2218 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
2219                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
2220 {
2221   /* Currently nothing to do.  */
2222 }
2223
2224 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
2225
2226    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
2227
2228    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
2229    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
2230    are also in the PARALLEL.  Later.
2231
2232    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
2233    otherwise it is for the expression hash table.
2234    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
2235    not record any expressions.  */
2236
2237 static void
2238 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
2239 {
2240   rtx pat = PATTERN (insn);
2241   int i;
2242
2243   if (in_libcall_block)
2244     return;
2245
2246   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
2247      what's been modified.  */
2248
2249   if (GET_CODE (pat) == SET)
2250     hash_scan_set (pat, insn, table);
2251   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2252     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2253       {
2254         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2255
2256         if (GET_CODE (x) == SET)
2257           hash_scan_set (x, insn, table);
2258         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2259           hash_scan_clobber (x, insn, table);
2260         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2261           hash_scan_call (x, insn, table);
2262       }
2263
2264   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2265     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
2266   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2267     hash_scan_call (pat, insn, table);
2268 }
2269
2270 static void
2271 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
2272 {
2273   int i;
2274   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
2275   struct expr **flat_table;
2276   unsigned int *hash_val;
2277   struct expr *expr;
2278
2279   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
2280   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
2281
2282   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
2283     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
2284       {
2285         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
2286         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
2287       }
2288
2289   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
2290            name, table->size, table->n_elems);
2291
2292   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
2293     if (flat_table[i] != 0)
2294       {
2295         expr = flat_table[i];
2296         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
2297                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
2298         print_rtl (file, expr->expr);
2299         fprintf (file, "\n");
2300       }
2301
2302   fprintf (file, "\n");
2303
2304   free (flat_table);
2305   free (hash_val);
2306 }
2307
2308 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
2309
2310    first_set records the first place in the block where the register
2311    is set and is used to compute "anticipatability".
2312
2313    last_set records the last place in the block where the register
2314    is set and is used to compute "availability".
2315
2316    last_bb records the block for which first_set and last_set are
2317    valid, as a quick test to invalidate them.
2318
2319    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
2320    and is used to compute "transparency".  */
2321
2322 static void
2323 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
2324 {
2325   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
2326   int cuid = INSN_CUID (insn);
2327
2328   info->last_set = cuid;
2329   if (info->last_bb != current_bb)
2330     {
2331       info->last_bb = current_bb;
2332       info->first_set = cuid;
2333       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
2334     }
2335 }
2336
2337
2338 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
2339    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
2340    taken off pairwise.  */
2341
2342 static void
2343 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
2344                    void * v_insn)
2345 {
2346   rtx dest_addr, insn;
2347   int bb;
2348
2349   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2350       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2351       || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2352       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2353     dest = XEXP (dest, 0);
2354
2355   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
2356      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
2357      elsewhere.  */
2358
2359   if (GET_CODE (dest) != MEM)
2360     return;
2361
2362   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
2363   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
2364   insn = (rtx) v_insn;
2365   bb = BLOCK_NUM (insn);
2366
2367   canon_modify_mem_list[bb] =
2368     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
2369   canon_modify_mem_list[bb] =
2370     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
2371   bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, bb);
2372 }
2373
2374 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
2375    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
2376    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
2377
2378 static void
2379 record_last_mem_set_info (rtx insn)
2380 {
2381   int bb = BLOCK_NUM (insn);
2382
2383   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
2384      everything.  */
2385   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
2386   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
2387
2388   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2389     {
2390       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
2391          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
2392          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
2393       canon_modify_mem_list[bb] =
2394         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
2395       bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, bb);
2396     }
2397   else
2398     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
2399 }
2400
2401 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2402    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2403    the SET is taking place.  */
2404
2405 static void
2406 record_last_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2407 {
2408   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2409
2410   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2411     dest = SUBREG_REG (dest);
2412
2413   if (GET_CODE (dest) == REG)
2414     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2415   else if (GET_CODE (dest) == MEM
2416            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2417            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2418     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2419 }
2420
2421 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2422
2423    Expression entries are placed in the hash table if
2424    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2425    - src is something we want to perform GCSE on,
2426    - none of the operands are subsequently modified in the block
2427
2428    Assignment entries are placed in the hash table if
2429    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2430    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2431    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2432
2433    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2434
2435    TABLE is the table computed.  */
2436
2437 static void
2438 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2439 {
2440   unsigned int i;
2441
2442   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2443      registers are set in which blocks.
2444      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2445      compute.  Later.  */
2446   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2447
2448   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2449   clear_modify_mem_tables ();
2450   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2451   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2452
2453   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2454     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2455
2456   FOR_EACH_BB (current_bb)
2457     {
2458       rtx insn;
2459       unsigned int regno;
2460       int in_libcall_block;
2461
2462       /* First pass over the instructions records information used to
2463          determine when registers and memory are first and last set.
2464          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2465          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2466
2467       for (insn = current_bb->head;
2468            insn && insn != NEXT_INSN (current_bb->end);
2469            insn = NEXT_INSN (insn))
2470         {
2471           if (! INSN_P (insn))
2472             continue;
2473
2474           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2475             {
2476               bool clobbers_all = false;
2477 #ifdef NON_SAVING_SETJMP
2478               if (NON_SAVING_SETJMP
2479                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
2480                 clobbers_all = true;
2481 #endif
2482
2483               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2484                 if (clobbers_all
2485                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2486                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2487
2488               mark_call (insn);
2489             }
2490
2491           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2492         }
2493
2494       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2495       if (table->set_p
2496           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2497         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2498                        current_bb->head, table);
2499
2500       /* The next pass builds the hash table.  */
2501
2502       for (insn = current_bb->head, in_libcall_block = 0;
2503            insn && insn != NEXT_INSN (current_bb->end);
2504            insn = NEXT_INSN (insn))
2505         if (INSN_P (insn))
2506           {
2507             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2508               in_libcall_block = 1;
2509             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2510               in_libcall_block = 0;
2511             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2512             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2513               in_libcall_block = 0;
2514           }
2515     }
2516
2517   free (reg_avail_info);
2518   reg_avail_info = NULL;
2519 }
2520
2521 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2522    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2523    It is used to determine the number of buckets to use.
2524    SET_P determines whether set or expression table will
2525    be created.  */
2526
2527 static void
2528 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2529 {
2530   int n;
2531
2532   table->size = n_insns / 4;
2533   if (table->size < 11)
2534     table->size = 11;
2535
2536   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2537      Making it an odd number is simplest for now.
2538      ??? Later take some measurements.  */
2539   table->size |= 1;
2540   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2541   table->table = gmalloc (n);
2542   table->set_p = set_p;
2543 }
2544
2545 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2546
2547 static void
2548 free_hash_table (struct hash_table *table)
2549 {
2550   free (table->table);
2551 }
2552
2553 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2554    expression hash table.  */
2555
2556 static void
2557 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2558 {
2559   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2560   table->n_elems = 0;
2561   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2562
2563   compute_hash_table_work (table);
2564 }
2565 \f
2566 /* Expression tracking support.  */
2567
2568 /* Lookup pattern PAT in the expression TABLE.
2569    The result is a pointer to the table entry, or NULL if not found.  */
2570
2571 static struct expr *
2572 lookup_expr (rtx pat, struct hash_table *table)
2573 {
2574   int do_not_record_p;
2575   unsigned int hash = hash_expr (pat, GET_MODE (pat), &do_not_record_p,
2576                                  table->size);
2577   struct expr *expr;
2578
2579   if (do_not_record_p)
2580     return NULL;
2581
2582   expr = table->table[hash];
2583
2584   while (expr && ! expr_equiv_p (expr->expr, pat))
2585     expr = expr->next_same_hash;
2586
2587   return expr;
2588 }
2589
2590 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2591    table entry, or NULL if not found.  */
2592
2593 static struct expr *
2594 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2595 {
2596   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2597   struct expr *expr;
2598
2599   expr = table->table[hash];
2600
2601   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2602     expr = expr->next_same_hash;
2603
2604   return expr;
2605 }
2606
2607 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2608
2609 static struct expr *
2610 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2611 {
2612   do
2613     expr = expr->next_same_hash;
2614   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2615
2616   return expr;
2617 }
2618
2619 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2620    types may be mixed.  */
2621
2622 static void
2623 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2624 {
2625   rtx list, next;
2626
2627   for (list = *listp; list ; list = next)
2628     {
2629       next = XEXP (list, 1);
2630       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2631         free_EXPR_LIST_node (list);
2632       else
2633         free_INSN_LIST_node (list);
2634     }
2635
2636   *listp = NULL;
2637 }
2638
2639 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2640 static void
2641 clear_modify_mem_tables (void)
2642 {
2643   int i;
2644
2645   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP
2646     (modify_mem_list_set, 0, i, free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i));
2647   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2648
2649   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP
2650     (canon_modify_mem_list_set, 0, i,
2651      free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i));
2652   bitmap_clear (canon_modify_mem_list_set);
2653 }
2654
2655 /* Release memory used by modify_mem_list_set and canon_modify_mem_list_set.  */
2656
2657 static void
2658 free_modify_mem_tables (void)
2659 {
2660   clear_modify_mem_tables ();
2661   free (modify_mem_list);
2662   free (canon_modify_mem_list);
2663   modify_mem_list = 0;
2664   canon_modify_mem_list = 0;
2665 }
2666
2667 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2668    start of the block].  */
2669
2670 static void
2671 reset_opr_set_tables (void)
2672 {
2673   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2674      the block.  */
2675   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2676
2677   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2678      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2679      location has been modified.  */
2680   clear_modify_mem_tables ();
2681 }
2682
2683 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2684    INSN's basic block.  */
2685
2686 static int
2687 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2688 {
2689   int i, j;
2690   enum rtx_code code;
2691   const char *fmt;
2692
2693   if (x == 0)
2694     return 1;
2695
2696   code = GET_CODE (x);
2697   switch (code)
2698     {
2699     case PC:
2700     case CC0:
2701     case CONST:
2702     case CONST_INT:
2703     case CONST_DOUBLE:
2704     case CONST_VECTOR:
2705     case SYMBOL_REF:
2706     case LABEL_REF:
2707     case ADDR_VEC:
2708     case ADDR_DIFF_VEC:
2709       return 1;
2710
2711     case MEM:
2712       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2713                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2714         return 0;
2715       else
2716         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2717
2718     case REG:
2719       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2720
2721     default:
2722       break;
2723     }
2724
2725   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2726     {
2727       if (fmt[i] == 'e')
2728         {
2729           /* If we are about to do the last recursive call
2730              needed at this level, change it into iteration.
2731              This function is called enough to be worth it.  */
2732           if (i == 0)
2733             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2734
2735           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2736             return 0;
2737         }
2738       else if (fmt[i] == 'E')
2739         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2740           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2741             return 0;
2742     }
2743
2744   return 1;
2745 }
2746
2747 /* Mark things set by a CALL.  */
2748
2749 static void
2750 mark_call (rtx insn)
2751 {
2752   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2753     record_last_mem_set_info (insn);
2754 }
2755
2756 /* Mark things set by a SET.  */
2757
2758 static void
2759 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2760 {
2761   rtx dest = SET_DEST (pat);
2762
2763   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2764          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2765          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2766          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2767     dest = XEXP (dest, 0);
2768
2769   if (GET_CODE (dest) == REG)
2770     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2771   else if (GET_CODE (dest) == MEM)
2772     record_last_mem_set_info (insn);
2773
2774   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2775     mark_call (insn);
2776 }
2777
2778 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2779
2780 static void
2781 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2782 {
2783   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2784
2785   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2786     clob = XEXP (clob, 0);
2787
2788   if (GET_CODE (clob) == REG)
2789     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2790   else
2791     record_last_mem_set_info (insn);
2792 }
2793
2794 /* Record things set by INSN.
2795    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2796
2797 static void
2798 mark_oprs_set (rtx insn)
2799 {
2800   rtx pat = PATTERN (insn);
2801   int i;
2802
2803   if (GET_CODE (pat) == SET)
2804     mark_set (pat, insn);
2805   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2806     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2807       {
2808         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2809
2810         if (GET_CODE (x) == SET)
2811           mark_set (x, insn);
2812         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2813           mark_clobber (x, insn);
2814         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2815           mark_call (insn);
2816       }
2817
2818   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2819     mark_clobber (pat, insn);
2820   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2821     mark_call (insn);
2822 }
2823
2824 \f
2825 /* Classic GCSE reaching definition support.  */
2826
2827 /* Allocate reaching def variables.  */
2828
2829 static void
2830 alloc_rd_mem (int n_blocks, int n_insns)
2831 {
2832   rd_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2833   sbitmap_vector_zero (rd_kill, n_blocks);
2834
2835   rd_gen = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2836   sbitmap_vector_zero (rd_gen, n_blocks);
2837
2838   reaching_defs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2839   sbitmap_vector_zero (reaching_defs, n_blocks);
2840
2841   rd_out = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2842   sbitmap_vector_zero (rd_out, n_blocks);
2843 }
2844
2845 /* Free reaching def variables.  */
2846
2847 static void
2848 free_rd_mem (void)
2849 {
2850   sbitmap_vector_free (rd_kill);
2851   sbitmap_vector_free (rd_gen);
2852   sbitmap_vector_free (reaching_defs);
2853   sbitmap_vector_free (rd_out);
2854 }
2855
2856 /* Add INSN to the kills of BB.  REGNO, set in BB, is killed by INSN.  */
2857
2858 static void
2859 handle_rd_kill_set (rtx insn, int regno, basic_block bb)
2860 {
2861   struct reg_set *this_reg;
2862
2863   for (this_reg = reg_set_table[regno]; this_reg; this_reg = this_reg ->next)
2864     if (BLOCK_NUM (this_reg->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2865       SET_BIT (rd_kill[bb->index], INSN_CUID (this_reg->insn));
2866 }
2867
2868 /* Compute the set of kill's for reaching definitions.  */
2869
2870 static void
2871 compute_kill_rd (void)
2872 {
2873   int cuid;
2874   unsigned int regno;
2875   int i;
2876   basic_block bb;
2877
2878   /* For each block
2879        For each set bit in `gen' of the block (i.e each insn which
2880            generates a definition in the block)
2881          Call the reg set by the insn corresponding to that bit regx
2882          Look at the linked list starting at reg_set_table[regx]
2883          For each setting of regx in the linked list, which is not in
2884              this block
2885            Set the bit in `kill' corresponding to that insn.  */
2886   FOR_EACH_BB (bb)
2887     for (cuid = 0; cuid < max_cuid; cuid++)
2888       if (TEST_BIT (rd_gen[bb->index], cuid))
2889         {
2890           rtx insn = CUID_INSN (cuid);
2891           rtx pat = PATTERN (insn);
2892
2893           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2894             {
2895               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2896                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2897                   handle_rd_kill_set (insn, regno, bb);
2898             }
2899
2900           if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2901             {
2902               for (i = XVECLEN (pat, 0) - 1; i >= 0; i--)
2903                 {
2904                   enum rtx_code code = GET_CODE (XVECEXP (pat, 0, i));
2905
2906                   if ((code == SET || code == CLOBBER)
2907                       && GET_CODE (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)) == REG)
2908                     handle_rd_kill_set (insn,
2909                                         REGNO (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)),
2910                                         bb);
2911                 }
2912             }
2913           else if (GET_CODE (pat) == SET && GET_CODE (SET_DEST (pat)) == REG)
2914             /* Each setting of this register outside of this block
2915                must be marked in the set of kills in this block.  */
2916             handle_rd_kill_set (insn, REGNO (SET_DEST (pat)), bb);
2917         }
2918 }
2919
2920 /* Compute the reaching definitions as in
2921    Compilers Principles, Techniques, and Tools. Aho, Sethi, Ullman,
2922    Chapter 10.  It is the same algorithm as used for computing available
2923    expressions but applied to the gens and kills of reaching definitions.  */
2924
2925 static void
2926 compute_rd (void)
2927 {
2928   int changed, passes;
2929   basic_block bb;
2930
2931   FOR_EACH_BB (bb)
2932     sbitmap_copy (rd_out[bb->index] /*dst*/, rd_gen[bb->index] /*src*/);
2933
2934   passes = 0;
2935   changed = 1;
2936   while (changed)
2937     {
2938       changed = 0;
2939       FOR_EACH_BB (bb)
2940         {
2941           sbitmap_union_of_preds (reaching_defs[bb->index], rd_out, bb->index);
2942           changed |= sbitmap_union_of_diff_cg (rd_out[bb->index], rd_gen[bb->index],
2943                                                reaching_defs[bb->index], rd_kill[bb->index]);
2944         }
2945       passes++;
2946     }
2947
2948   if (gcse_file)
2949     fprintf (gcse_file, "reaching def computation: %d passes\n", passes);
2950 }
2951 \f
2952 /* Classic GCSE available expression support.  */
2953
2954 /* Allocate memory for available expression computation.  */
2955
2956 static void
2957 alloc_avail_expr_mem (int n_blocks, int n_exprs)
2958 {
2959   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
2960   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_blocks);
2961
2962   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
2963   sbitmap_vector_zero (ae_gen, n_blocks);
2964
2965   ae_in = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
2966   sbitmap_vector_zero (ae_in, n_blocks);
2967
2968   ae_out = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
2969   sbitmap_vector_zero (ae_out, n_blocks);
2970 }
2971
2972 static void
2973 free_avail_expr_mem (void)
2974 {
2975   sbitmap_vector_free (ae_kill);
2976   sbitmap_vector_free (ae_gen);
2977   sbitmap_vector_free (ae_in);
2978   sbitmap_vector_free (ae_out);
2979 }
2980
2981 /* Compute the set of available expressions generated in each basic block.  */
2982
2983 static void
2984 compute_ae_gen (struct hash_table *expr_hash_table)
2985 {
2986   unsigned int i;
2987   struct expr *expr;
2988   struct occr *occr;
2989
2990   /* For each recorded occurrence of each expression, set ae_gen[bb][expr].
2991      This is all we have to do because an expression is not recorded if it
2992      is not available, and the only expressions we want to work with are the
2993      ones that are recorded.  */
2994   for (i = 0; i < expr_hash_table->size; i++)
2995     for (expr = expr_hash_table->table[i]; expr != 0; expr = expr->next_same_hash)
2996       for (occr = expr->avail_occr; occr != 0; occr = occr->next)
2997         SET_BIT (ae_gen[BLOCK_NUM (occr->insn)], expr->bitmap_index);
2998 }
2999
3000 /* Return nonzero if expression X is killed in BB.  */
3001
3002 static int
3003 expr_killed_p (rtx x, basic_block bb)
3004 {
3005   int i, j;
3006   enum rtx_code code;
3007   const char *fmt;
3008
3009   if (x == 0)
3010     return 1;
3011
3012   code = GET_CODE (x);
3013   switch (code)
3014     {
3015     case REG:
3016       return TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x));
3017
3018     case MEM:
3019       if (load_killed_in_block_p (bb, get_max_uid () + 1, x, 0))
3020         return 1;
3021       else
3022         return expr_killed_p (XEXP (x, 0), bb);
3023
3024     case PC:
3025     case CC0: /*FIXME*/
3026     case CONST:
3027     case CONST_INT:
3028     case CONST_DOUBLE:
3029     case CONST_VECTOR:
3030     case SYMBOL_REF:
3031     case LABEL_REF:
3032     case ADDR_VEC:
3033     case ADDR_DIFF_VEC:
3034       return 0;
3035
3036     default:
3037       break;
3038     }
3039
3040   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3041     {
3042       if (fmt[i] == 'e')
3043         {
3044           /* If we are about to do the last recursive call
3045              needed at this level, change it into iteration.
3046              This function is called enough to be worth it.  */
3047           if (i == 0)
3048             return expr_killed_p (XEXP (x, i), bb);
3049           else if (expr_killed_p (XEXP (x, i), bb))
3050             return 1;
3051         }
3052       else if (fmt[i] == 'E')
3053         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3054           if (expr_killed_p (XVECEXP (x, i, j), bb))
3055             return 1;
3056     }
3057
3058   return 0;
3059 }
3060
3061 /* Compute the set of available expressions killed in each basic block.  */
3062
3063 static void
3064 compute_ae_kill (sbitmap *ae_gen, sbitmap *ae_kill,
3065                  struct hash_table *expr_hash_table)
3066 {
3067   basic_block bb;
3068   unsigned int i;
3069   struct expr *expr;
3070
3071   FOR_EACH_BB (bb)
3072     for (i = 0; i < expr_hash_table->size; i++)
3073       for (expr = expr_hash_table->table[i]; expr; expr = expr->next_same_hash)
3074         {
3075           /* Skip EXPR if generated in this block.  */
3076           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], expr->bitmap_index))
3077             continue;
3078
3079           if (expr_killed_p (expr->expr, bb))
3080             SET_BIT (ae_kill[bb->index], expr->bitmap_index);
3081         }
3082 }
3083 \f
3084 /* Actually perform the Classic GCSE optimizations.  */
3085
3086 /* Return nonzero if occurrence OCCR of expression EXPR reaches block BB.
3087
3088    CHECK_SELF_LOOP is nonzero if we should consider a block reaching itself
3089    as a positive reach.  We want to do this when there are two computations
3090    of the expression in the block.
3091
3092    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3093    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3094
3095    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3096    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3097    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3098    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3099    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3100    the closest such expression.  */
3101
3102 static int
3103 expr_reaches_here_p_work (struct occr *occr, struct expr *expr,
3104                           basic_block bb, int check_self_loop, char *visited)
3105 {
3106   edge pred;
3107
3108   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
3109     {
3110       basic_block pred_bb = pred->src;
3111
3112       if (visited[pred_bb->index])
3113         /* This predecessor has already been visited. Nothing to do.  */
3114           ;
3115       else if (pred_bb == bb)
3116         {
3117           /* BB loops on itself.  */
3118           if (check_self_loop
3119               && TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index)
3120               && BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3121             return 1;
3122
3123           visited[pred_bb->index] = 1;
3124         }
3125
3126       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3127       else if (TEST_BIT (ae_kill[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3128         visited[pred_bb->index] = 1;
3129
3130       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3131       else if (TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3132         {
3133           /* Is this the occurrence we're looking for?
3134              Note that there's only one generating occurrence per block
3135              so we just need to check the block number.  */
3136           if (BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3137             return 1;
3138
3139           visited[pred_bb->index] = 1;
3140         }
3141
3142       /* Neither gen nor kill.  */
3143       else
3144         {
3145           visited[pred_bb->index] = 1;
3146           if (expr_reaches_here_p_work (occr, expr, pred_bb, check_self_loop,
3147               visited))
3148
3149             return 1;
3150         }
3151     }
3152
3153   /* All paths have been checked.  */
3154   return 0;
3155 }
3156
3157 /* This wrapper for expr_reaches_here_p_work() is to ensure that any
3158    memory allocated for that function is returned.  */
3159
3160 static int
3161 expr_reaches_here_p (struct occr *occr, struct expr *expr, basic_block bb,
3162                      int check_self_loop)
3163 {
3164   int rval;
3165   char *visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
3166
3167   rval = expr_reaches_here_p_work (occr, expr, bb, check_self_loop, visited);
3168
3169   free (visited);
3170   return rval;
3171 }
3172
3173 /* Return the instruction that computes EXPR that reaches INSN's basic block.
3174    If there is more than one such instruction, return NULL.
3175
3176    Called only by handle_avail_expr.  */
3177
3178 static rtx
3179 computing_insn (struct expr *expr, rtx insn)
3180 {
3181   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
3182
3183   if (expr->avail_occr->next == NULL)
3184     {
3185       if (BLOCK_FOR_INSN (expr->avail_occr->insn) == bb)
3186         /* The available expression is actually itself
3187            (i.e. a loop in the flow graph) so do nothing.  */
3188         return NULL;
3189
3190       /* (FIXME) Case that we found a pattern that was created by
3191          a substitution that took place.  */
3192       return expr->avail_occr->insn;
3193     }
3194   else
3195     {
3196       /* Pattern is computed more than once.
3197          Search backwards from this insn to see how many of these
3198          computations actually reach this insn.  */
3199       struct occr *occr;
3200       rtx insn_computes_expr = NULL;
3201       int can_reach = 0;
3202
3203       for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
3204         {
3205           if (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) == bb)
3206             {
3207               /* The expression is generated in this block.
3208                  The only time we care about this is when the expression
3209                  is generated later in the block [and thus there's a loop].
3210                  We let the normal cse pass handle the other cases.  */
3211               if (INSN_CUID (insn) < INSN_CUID (occr->insn)
3212                   && expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 1))
3213                 {
3214                   can_reach++;
3215                   if (can_reach > 1)
3216                     return NULL;
3217
3218                   insn_computes_expr = occr->insn;
3219                 }
3220             }
3221           else if (expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 0))
3222             {
3223               can_reach++;
3224               if (can_reach > 1)
3225                 return NULL;
3226
3227               insn_computes_expr = occr->insn;
3228             }
3229         }
3230
3231       if (insn_computes_expr == NULL)
3232         abort ();
3233
3234       return insn_computes_expr;
3235     }
3236 }
3237
3238 /* Return nonzero if the definition in DEF_INSN can reach INSN.
3239    Only called by can_disregard_other_sets.  */
3240
3241 static int
3242 def_reaches_here_p (rtx insn, rtx def_insn)
3243 {
3244   rtx reg;
3245
3246   if (TEST_BIT (reaching_defs[BLOCK_NUM (insn)], INSN_CUID (def_insn)))
3247     return 1;
3248
3249   if (BLOCK_NUM (insn) == BLOCK_NUM (def_insn))
3250     {
3251       if (INSN_CUID (def_insn) < INSN_CUID (insn))
3252         {
3253           if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == PARALLEL)
3254             return 1;
3255           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == CLOBBER)
3256             reg = XEXP (PATTERN (def_insn), 0);
3257           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == SET)
3258             reg = SET_DEST (PATTERN (def_insn));
3259           else
3260             abort ();
3261
3262           return ! reg_set_between_p (reg, NEXT_INSN (def_insn), insn);
3263         }
3264       else
3265         return 0;
3266     }
3267
3268   return 0;
3269 }
3270
3271 /* Return nonzero if *ADDR_THIS_REG can only have one value at INSN.  The
3272    value returned is the number of definitions that reach INSN.  Returning a
3273    value of zero means that [maybe] more than one definition reaches INSN and
3274    the caller can't perform whatever optimization it is trying.  i.e. it is
3275    always safe to return zero.  */
3276
3277 static int
3278 can_disregard_other_sets (struct reg_set **addr_this_reg, rtx insn, int for_combine)
3279 {
3280   int number_of_reaching_defs = 0;
3281   struct reg_set *this_reg;
3282
3283   for (this_reg = *addr_this_reg; this_reg != 0; this_reg = this_reg->next)
3284     if (def_reaches_here_p (insn, this_reg->insn))
3285       {
3286         number_of_reaching_defs++;
3287         /* Ignore parallels for now.  */
3288         if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == PARALLEL)
3289           return 0;
3290
3291         if (!for_combine
3292             && (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER
3293                 || ! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3294                                   SET_SRC (PATTERN (insn)))))
3295           /* A setting of the reg to a different value reaches INSN.  */
3296           return 0;
3297
3298         if (number_of_reaching_defs > 1)
3299           {
3300             /* If in this setting the value the register is being set to is
3301                equal to the previous value the register was set to and this
3302                setting reaches the insn we are trying to do the substitution
3303                on then we are ok.  */
3304             if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER)
3305               return 0;
3306             else if (! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3307                                     SET_SRC (PATTERN (insn))))
3308               return 0;
3309           }
3310
3311         *addr_this_reg = this_reg;
3312       }
3313
3314   return number_of_reaching_defs;
3315 }
3316
3317 /* Expression computed by insn is available and the substitution is legal,
3318    so try to perform the substitution.
3319
3320    The result is nonzero if any changes were made.  */
3321
3322 static int
3323 handle_avail_expr (rtx insn, struct expr *expr)
3324 {
3325   rtx pat, insn_computes_expr, expr_set;
3326   rtx to;
3327   struct reg_set *this_reg;
3328   int found_setting, use_src;
3329   int changed = 0;
3330
3331   /* We only handle the case where one computation of the expression
3332      reaches this instruction.  */
3333   insn_computes_expr = computing_insn (expr, insn);
3334   if (insn_computes_expr == NULL)
3335     return 0;
3336   expr_set = single_set (insn_computes_expr);
3337   if (!expr_set)
3338     abort ();
3339
3340   found_setting = 0;
3341   use_src = 0;
3342
3343   /* At this point we know only one computation of EXPR outside of this
3344      block reaches this insn.  Now try to find a register that the
3345      expression is computed into.  */
3346   if (GET_CODE (SET_SRC (expr_set)) == REG)
3347     {
3348       /* This is the case when the available expression that reaches
3349          here has already been handled as an available expression.  */
3350       unsigned int regnum_for_replacing
3351         = REGNO (SET_SRC (expr_set));
3352
3353       /* If the register was created by GCSE we can't use `reg_set_table',
3354          however we know it's set only once.  */
3355       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno
3356           /* If the register the expression is computed into is set only once,
3357              or only one set reaches this insn, we can use it.  */
3358           || (((this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing]),
3359                this_reg->next == NULL)
3360               || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0)))
3361         {
3362           use_src = 1;
3363           found_setting = 1;
3364         }
3365     }
3366
3367   if (!found_setting)
3368     {
3369       unsigned int regnum_for_replacing
3370         = REGNO (SET_DEST (expr_set));
3371
3372       /* This shouldn't happen.  */
3373       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno)
3374         abort ();
3375
3376       this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing];
3377
3378       /* If the register the expression is computed into is set only once,
3379          or only one set reaches this insn, use it.  */
3380       if (this_reg->next == NULL
3381           || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0))
3382         found_setting = 1;
3383     }
3384
3385   if (found_setting)
3386     {
3387       pat = PATTERN (insn);
3388       if (use_src)
3389         to = SET_SRC (expr_set);
3390       else
3391         to = SET_DEST (expr_set);
3392       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat), to, 0);
3393
3394       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3395          to play it safe we check.  */
3396       if (changed)
3397         {
3398           gcse_subst_count++;
3399           if (gcse_file != NULL)
3400             {
3401               fprintf (gcse_file, "GCSE: Replacing the source in insn %d with",
3402                        INSN_UID (insn));
3403               fprintf (gcse_file, " reg %d %s insn %d\n",
3404                        REGNO (to), use_src ? "from" : "set in",
3405                        INSN_UID (insn_computes_expr));
3406             }
3407         }
3408     }
3409
3410   /* The register that the expr is computed into is set more than once.  */
3411   else if (1 /*expensive_op(this_pattrn->op) && do_expensive_gcse)*/)
3412     {
3413       /* Insert an insn after insnx that copies the reg set in insnx
3414          into a new pseudo register call this new register REGN.
3415          From insnb until end of basic block or until REGB is set
3416          replace all uses of REGB with REGN.  */
3417       rtx new_insn;
3418
3419       to = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (expr_set)));
3420
3421       /* Generate the new insn.  */
3422       /* ??? If the change fails, we return 0, even though we created
3423          an insn.  I think this is ok.  */
3424       new_insn
3425         = emit_insn_after (gen_rtx_SET (VOIDmode, to,
3426                                         SET_DEST (expr_set)),
3427                            insn_computes_expr);
3428
3429       /* Keep register set table up to date.  */
3430       record_one_set (REGNO (to), new_insn);
3431
3432       gcse_create_count++;
3433       if (gcse_file != NULL)
3434         {
3435           fprintf (gcse_file, "GCSE: Creating insn %d to copy value of reg %d",
3436                    INSN_UID (NEXT_INSN (insn_computes_expr)),
3437                    REGNO (SET_SRC (PATTERN (NEXT_INSN (insn_computes_expr)))));
3438           fprintf (gcse_file, ", computed in insn %d,\n",
3439                    INSN_UID (insn_computes_expr));
3440           fprintf (gcse_file, "      into newly allocated reg %d\n",
3441                    REGNO (to));
3442         }
3443
3444       pat = PATTERN (insn);
3445
3446       /* Do register replacement for INSN.  */
3447       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat),
3448                                  SET_DEST (PATTERN
3449                                            (NEXT_INSN (insn_computes_expr))),
3450                                  0);
3451
3452       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3453          to play it safe we check.  */
3454       if (changed)
3455         {
3456           gcse_subst_count++;
3457           if (gcse_file != NULL)
3458             {
3459               fprintf (gcse_file,
3460                        "GCSE: Replacing the source in insn %d with reg %d ",
3461                        INSN_UID (insn),
3462                        REGNO (SET_DEST (PATTERN (NEXT_INSN
3463                                                  (insn_computes_expr)))));
3464               fprintf (gcse_file, "set in insn %d\n",
3465                        INSN_UID (insn_computes_expr));
3466             }
3467         }
3468     }
3469
3470   return changed;
3471 }
3472
3473 /* Perform classic GCSE.  This is called by one_classic_gcse_pass after all
3474    the dataflow analysis has been done.
3475
3476    The result is nonzero if a change was made.  */
3477
3478 static int
3479 classic_gcse (void)
3480 {
3481   int changed;
3482   rtx insn;
3483   basic_block bb;
3484
3485   /* Note we start at block 1.  */
3486
3487   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3488     return 0;
3489
3490   changed = 0;
3491   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3492     {
3493       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3494          start of the block].  */
3495       reset_opr_set_tables ();
3496
3497       for (insn = bb->head;
3498            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (bb->end);
3499            insn = NEXT_INSN (insn))
3500         {
3501           /* Is insn of form (set (pseudo-reg) ...)?  */
3502           if (GET_CODE (insn) == INSN
3503               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
3504               && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (insn))) == REG
3505               && REGNO (SET_DEST (PATTERN (insn))) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3506             {
3507               rtx pat = PATTERN (insn);
3508               rtx src = SET_SRC (pat);
3509               struct expr *expr;
3510
3511               if (want_to_gcse_p (src)
3512                   /* Is the expression recorded?  */
3513                   && ((expr = lookup_expr (src, &expr_hash_table)) != NULL)
3514                   /* Is the expression available [at the start of the
3515                      block]?  */
3516                   && TEST_BIT (ae_in[bb->index], expr->bitmap_index)
3517                   /* Are the operands unchanged since the start of the
3518                      block?  */
3519                   && oprs_not_set_p (src, insn))
3520                 changed |= handle_avail_expr (insn, expr);
3521             }
3522
3523           /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3524           /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  */
3525           if (INSN_P (insn))
3526             mark_oprs_set (insn);
3527         }
3528     }
3529
3530   return changed;
3531 }
3532
3533 /* Top level routine to perform one classic GCSE pass.
3534
3535    Return nonzero if a change was made.  */
3536
3537 static int
3538 one_classic_gcse_pass (int pass)
3539 {
3540   int changed = 0;
3541
3542   gcse_subst_count = 0;
3543   gcse_create_count = 0;
3544
3545   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
3546   alloc_rd_mem (last_basic_block, max_cuid);
3547   compute_hash_table (&expr_hash_table);
3548   if (gcse_file)
3549     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", &expr_hash_table);
3550
3551   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
3552     {
3553       compute_kill_rd ();
3554       compute_rd ();
3555       alloc_avail_expr_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
3556       compute_ae_gen (&expr_hash_table);
3557       compute_ae_kill (ae_gen, ae_kill, &expr_hash_table);
3558       compute_available (ae_gen, ae_kill, ae_out, ae_in);
3559       changed = classic_gcse ();
3560       free_avail_expr_mem ();
3561     }
3562
3563   free_rd_mem ();
3564   free_hash_table (&expr_hash_table);
3565
3566   if (gcse_file)
3567     {
3568       fprintf (gcse_file, "\n");
3569       fprintf (gcse_file, "GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, %d substs,",
3570                current_function_name, pass, bytes_used, gcse_subst_count);
3571       fprintf (gcse_file, "%d insns created\n", gcse_create_count);
3572     }
3573
3574   return changed;
3575 }
3576 \f
3577 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
3578
3579 /* Local properties of assignments.  */
3580 static sbitmap *cprop_pavloc;
3581 static sbitmap *cprop_absaltered;
3582
3583 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
3584 static sbitmap *cprop_avin;
3585 static sbitmap *cprop_avout;
3586
3587 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
3588    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
3589
3590 static void
3591 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
3592 {
3593   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3594   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3595
3596   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3597   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3598 }
3599
3600 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
3601
3602 static void
3603 free_cprop_mem (void)
3604 {
3605   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
3606   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
3607   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
3608   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
3609 }
3610
3611 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
3612    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
3613    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
3614    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
3615    bit in BMAP.  */
3616
3617 static void
3618 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
3619 {
3620   int i, j;
3621   basic_block bb;
3622   enum rtx_code code;
3623   reg_set *r;
3624   const char *fmt;
3625
3626   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3627      can't do it when there's no return value.  */
3628  repeat:
3629
3630   if (x == 0)
3631     return;
3632
3633   code = GET_CODE (x);
3634   switch (code)
3635     {
3636     case REG:
3637       if (set_p)
3638         {
3639           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3640             {
3641               FOR_EACH_BB (bb)
3642                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
3643                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
3644             }
3645           else
3646             {
3647               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3648                 SET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3649             }
3650         }
3651       else
3652         {
3653           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3654             {
3655               FOR_EACH_BB (bb)
3656                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
3657                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
3658             }
3659           else
3660             {
3661               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3662                 RESET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3663             }
3664         }
3665
3666       return;
3667
3668     case MEM:
3669       FOR_EACH_BB (bb)
3670         {
3671           rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb->index];
3672
3673           while (list_entry)
3674             {
3675               rtx dest, dest_addr;
3676
3677               if (GET_CODE (XEXP (list_entry, 0)) == CALL_INSN)
3678                 {
3679                   if (set_p)
3680                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
3681                   else
3682                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
3683                   break;
3684                 }
3685               /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
3686                  Examine each hunk of memory that is modified.  */
3687
3688               dest = XEXP (list_entry, 0);
3689               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3690               dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
3691
3692               if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
3693                                          x, rtx_addr_varies_p))
3694                 {
3695                   if (set_p)
3696                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
3697                   else
3698                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
3699                   break;
3700                 }
3701               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3702             }
3703         }
3704
3705       x = XEXP (x, 0);
3706       goto repeat;
3707
3708     case PC:
3709     case CC0: /*FIXME*/
3710     case CONST:
3711     case CONST_INT:
3712     case CONST_DOUBLE:
3713     case CONST_VECTOR:
3714     case SYMBOL_REF:
3715     case LABEL_REF:
3716     case ADDR_VEC:
3717     case ADDR_DIFF_VEC:
3718       return;
3719
3720     default:
3721       break;
3722     }
3723
3724   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3725     {
3726       if (fmt[i] == 'e')
3727         {
3728           /* If we are about to do the last recursive call
3729              needed at this level, change it into iteration.
3730              This function is called enough to be worth it.  */
3731           if (i == 0)
3732             {
3733               x = XEXP (x, i);
3734               goto repeat;
3735             }
3736
3737           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
3738         }
3739       else if (fmt[i] == 'E')
3740         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3741           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
3742     }
3743 }
3744
3745 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
3746    propagation.  */
3747
3748 static void
3749 compute_cprop_data (void)
3750 {
3751   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
3752   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
3753                      cprop_avout, cprop_avin);
3754 }
3755 \f
3756 /* Copy/constant propagation.  */
3757
3758 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
3759 #define MAX_USES 8
3760
3761 /* Table of uses found in an insn.
3762    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
3763 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
3764
3765 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
3766 static int reg_use_count;
3767
3768 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
3769    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
3770    and contains the number of uses in the table upon exit.
3771
3772    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
3773    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
3774
3775 static void
3776 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
3777 {
3778   int i, j;
3779   enum rtx_code code;
3780   const char *fmt;
3781   rtx x = *xptr;
3782
3783   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3784      can't do it when there's no return value.  */
3785  repeat:
3786   if (x == 0)
3787     return;
3788
3789   code = GET_CODE (x);
3790   if (REG_P (x))
3791     {
3792       if (reg_use_count == MAX_USES)
3793         return;
3794
3795       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
3796       reg_use_count++;
3797     }
3798
3799   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
3800
3801   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3802     {
3803       if (fmt[i] == 'e')
3804         {
3805           /* If we are about to do the last recursive call
3806              needed at this level, change it into iteration.
3807              This function is called enough to be worth it.  */
3808           if (i == 0)
3809             {
3810               x = XEXP (x, 0);
3811               goto repeat;
3812             }
3813
3814           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
3815         }
3816       else if (fmt[i] == 'E')
3817         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3818           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
3819     }
3820 }
3821
3822 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
3823    Returns nonzero is successful.  */
3824
3825 static int
3826 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
3827 {
3828   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3829   rtx src = 0;
3830   int success = 0;
3831   rtx set = single_set (insn);
3832
3833   validate_replace_src_group (from, to, insn);
3834   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
3835     success = 1;
3836
3837   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
3838   if (success && set && CONSTANT_P (to))
3839     {
3840       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
3841
3842       if (src)
3843         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
3844     }
3845
3846   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
3847      replacement.  */
3848   if (note != 0)
3849     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
3850
3851   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
3852     {
3853       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
3854          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
3855          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
3856       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
3857
3858       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
3859           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
3860         success = 1;
3861
3862       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
3863          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
3864          lose information.  */
3865       if (!success && note == 0 && set != 0
3866           && GET_CODE (XEXP (set, 0)) != ZERO_EXTRACT
3867           && GET_CODE (XEXP (set, 0)) != SIGN_EXTRACT)
3868         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
3869     }
3870
3871   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
3872      We don't allow that. Remove that note. This code ought
3873      not to happen, because previous code ought to synthesize
3874      reg-reg move, but be on the safe side.  */
3875   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
3876     remove_note (insn, note);
3877
3878   return success;
3879 }
3880
3881 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
3882    NULL no such set is found.  */
3883
3884 static struct expr *
3885 find_avail_set (int regno, rtx insn)
3886 {
3887   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
3888      use in a substitution.  */
3889   struct expr *set1 = 0;
3890
3891   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
3892      available at the start of the block containing INSN.  ie we would
3893      need two sets like this available at the start of the block:
3894
3895        (set (reg X) (reg Y))
3896        (set (reg Y) (reg X))
3897
3898      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
3899      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
3900   while (1)
3901     {
3902       rtx src;
3903       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3904
3905       /* Find a set that is available at the start of the block
3906          which contains INSN.  */
3907       while (set)
3908         {
3909           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
3910             break;
3911           set = next_set (regno, set);
3912         }
3913
3914       /* If no available set was found we've reached the end of the
3915          (possibly empty) copy chain.  */
3916       if (set == 0)
3917         break;
3918
3919       if (GET_CODE (set->expr) != SET)
3920         abort ();
3921
3922       src = SET_SRC (set->expr);
3923
3924       /* We know the set is available.
3925          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
3926          have changed since the start of the block).
3927
3928          If the source operand changed, we may still use it for the next
3929          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
3930
3931       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
3932         set1 = set;
3933
3934       /* If the source of the set is anything except a register, then
3935          we have reached the end of the copy chain.  */
3936       if (GET_CODE (src) != REG)
3937         break;
3938
3939       /* Follow the copy chain, ie start another iteration of the loop
3940          and see if we have an available copy into SRC.  */
3941       regno = REGNO (src);
3942     }
3943
3944   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
3945      INSN.  */
3946   return set1;
3947 }
3948
3949 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
3950    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
3951    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
3952    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
3953    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
3954    if a change was made.  */
3955
3956 static int
3957 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
3958 {
3959   rtx new, set_src, note_src;
3960   rtx set = pc_set (jump);
3961   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
3962
3963   if (note)
3964     {
3965       note_src = XEXP (note, 0);
3966       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
3967         note_src = NULL_RTX;
3968     }
3969   else note_src = NULL_RTX;
3970
3971   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
3972   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
3973
3974   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
3975      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
3976   if (setcc != NULL_RTX
3977       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
3978       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
3979     {
3980       rtx setcc_src;
3981       rtx setcc_set = single_set (setcc);
3982       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
3983       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
3984                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
3985       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
3986                                       setcc_src);
3987     }
3988   else
3989     setcc = NULL_RTX;
3990
3991   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
3992
3993   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
3994   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
3995     return 0;
3996
3997   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
3998   if (new == pc_rtx)
3999     delete_insn (jump);
4000   else
4001     {
4002       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
4003          to one computed by setcc.  */
4004       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
4005         return 0;
4006       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
4007         {
4008           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
4009              are two registers to be replaced by constants before the entire
4010              comparison can be folded into a constant, we need to keep
4011              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
4012              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
4013              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
4014              we need to attach a note to the branch itself to make this
4015              optimization work.  */
4016
4017           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
4018             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
4019           return 0;
4020         }
4021
4022       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
4023       if (note_src)
4024         remove_note (jump, note);
4025
4026       /* If this has turned into an unconditional jump,
4027          then put a barrier after it so that the unreachable
4028          code will be deleted.  */
4029       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
4030         emit_barrier_after (jump);
4031      }
4032
4033 #ifdef HAVE_cc0
4034   /* Delete the cc0 setter.  */
4035   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
4036     delete_insn (setcc);
4037 #endif
4038
4039   run_jump_opt_after_gcse = 1;
4040
4041   const_prop_count++;
4042   if (gcse_file != NULL)
4043     {
4044       fprintf (gcse_file,
4045                "CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
4046                REGNO (from), INSN_UID (jump));
4047       print_rtl (gcse_file, src);
4048       fprintf (gcse_file, "\n");
4049     }
4050   purge_dead_edges (bb);
4051
4052   return 1;
4053 }
4054
4055 static bool
4056 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, int alter_jumps)
4057 {
4058   rtx sset;
4059
4060   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
4061      conditional branch instructions first.  */
4062   if (alter_jumps
4063       && (sset = single_set (insn)) != NULL
4064       && NEXT_INSN (insn)
4065       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
4066     {
4067       rtx dest = SET_DEST (sset);
4068       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
4069           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
4070         return 1;
4071     }
4072
4073   /* Handle normal insns next.  */
4074   if (GET_CODE (insn) == INSN
4075       && try_replace_reg (from, to, insn))
4076     return 1;
4077
4078   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
4079      We're pretty specific about what we will handle in this
4080      code, we can extend this as necessary over time.
4081
4082      Right now the insn in question must look like
4083      (set (pc) (if_then_else ...))  */
4084   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
4085     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
4086   return 0;
4087 }
4088
4089 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
4090    The result is nonzero if a change was made.  */
4091
4092 static int
4093 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
4094 {
4095   struct reg_use *reg_used;
4096   int changed = 0;
4097   rtx note;
4098
4099   if (!INSN_P (insn))
4100     return 0;
4101
4102   reg_use_count = 0;
4103   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
4104
4105   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
4106
4107   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
4108   if (note)
4109     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
4110
4111   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
4112        reg_used++, reg_use_count--)
4113     {
4114       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
4115       rtx pat, src;
4116       struct expr *set;
4117
4118       /* Ignore registers created by GCSE.
4119          We do this because ...  */
4120       if (regno >= max_gcse_regno)
4121         continue;
4122
4123       /* If the register has already been set in this block, there's
4124          nothing we can do.  */
4125       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
4126         continue;
4127
4128       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
4129          at the start of the block.  */
4130       set = find_avail_set (regno, insn);
4131       if (! set)
4132         continue;
4133
4134       pat = set->expr;
4135       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
4136       if (GET_CODE (pat) != SET)
4137         abort ();
4138
4139       src = SET_SRC (pat);
4140
4141       /* Constant propagation.  */
4142       if (gcse_constant_p (src))
4143         {
4144           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
4145             {
4146               changed = 1;
4147               const_prop_count++;
4148               if (gcse_file != NULL)
4149                 {
4150                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
4151                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
4152                   print_rtl (gcse_file, src);
4153                   fprintf (gcse_file, "\n");
4154                 }
4155               if (INSN_DELETED_P (insn))
4156                 return 1;
4157             }
4158         }
4159       else if (GET_CODE (src) == REG
4160                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
4161                && REGNO (src) != regno)
4162         {
4163           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
4164             {
4165               changed = 1;
4166               copy_prop_count++;
4167               if (gcse_file != NULL)
4168                 {
4169                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
4170                            regno, INSN_UID (insn));
4171                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
4172                 }
4173
4174               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
4175                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
4176               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
4177                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
4178                  and made things worse.  */
4179             }
4180         }
4181     }
4182
4183   return changed;
4184 }
4185
4186 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
4187    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
4188    restricts the cases we consider to those for which local cprop
4189    can legitimately make replacements.  */
4190
4191 static void
4192 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
4193 {
4194   rtx x = *xptr;
4195
4196   if (x == 0)
4197     return;
4198
4199   switch (GET_CODE (x))
4200     {
4201     case ZERO_EXTRACT:
4202     case SIGN_EXTRACT:
4203     case STRICT_LOW_PART:
4204       return;
4205
4206     case PRE_DEC:
4207     case PRE_INC:
4208     case POST_DEC:
4209     case POST_INC:
4210     case PRE_MODIFY:
4211     case POST_MODIFY:
4212       /* Can only legitimately appear this early in the context of
4213          stack pushes for function arguments, but handle all of the
4214          codes nonetheless.  */
4215       return;
4216
4217     case SUBREG:
4218       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
4219          the non-written words unchanged.  */
4220       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
4221         return;
4222       break;
4223
4224     default:
4225       break;
4226     }
4227
4228   find_used_regs (xptr, data);
4229 }
4230
4231 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
4232    their REG_EQUAL notes need updating.  */
4233
4234 static bool
4235 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, int alter_jumps, rtx *libcall_sp)
4236 {
4237   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
4238
4239   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
4240      change the hard registers mentioned.  */
4241   if (GET_CODE (x) == REG
4242       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
4243           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
4244               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
4245     {
4246       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
4247       struct elt_loc_list *l;
4248
4249       if (!val)
4250         return false;
4251       for (l = val->locs; l; l = l->next)
4252         {
4253           rtx this_rtx = l->loc;
4254           rtx note;
4255
4256           if (l->in_libcall)
4257             continue;
4258
4259           if (gcse_constant_p (this_rtx))
4260             newcnst = this_rtx;
4261           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
4262               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
4263                  At this point this only function parameters should have
4264                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
4265                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
4266                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
4267               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
4268                   || GET_CODE (XEXP (note, 0)) != MEM))
4269             newreg = this_rtx;
4270         }
4271       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
4272         {
4273           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
4274              match the new register, we either have to abandon this replacement
4275              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
4276              or make it delete the REG_EUAQL note, and fix up all passes that
4277              require the REG_EQUAL note there.  */
4278           if (!adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp))
4279             abort ();
4280           if (gcse_file != NULL)
4281             {
4282               fprintf (gcse_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
4283                        REGNO (x));
4284               fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
4285                        INSN_UID (insn));
4286               print_rtl (gcse_file, newcnst);
4287               fprintf (gcse_file, "\n");
4288             }
4289           const_prop_count++;
4290           return true;
4291         }
4292       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
4293         {
4294           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
4295           if (gcse_file != NULL)
4296             {
4297               fprintf (gcse_file,
4298                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
4299                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
4300               fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
4301             }
4302           copy_prop_count++;
4303           return true;
4304         }
4305     }
4306   return false;
4307 }
4308
4309 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
4310    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
4311    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
4312    be made.  */
4313 static bool
4314 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
4315 {
4316   rtx end;
4317
4318   while ((end = *libcall_sp++))
4319     {
4320       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
4321
4322       if (! note)
4323         continue;
4324
4325       if (REG_P (newval))
4326         {
4327           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
4328             {
4329               do
4330                 {
4331                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
4332                   if (! note)
4333                     continue;
4334                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
4335                     return false;
4336                 }
4337               while ((end = *libcall_sp++));
4338               return true;
4339             }
4340         }
4341       XEXP (note, 0) = replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
4342       insn = end;
4343     }
4344   return true;
4345 }
4346
4347 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
4348
4349 static void
4350 local_cprop_pass (int alter_jumps)
4351 {
4352   rtx insn;
4353   struct reg_use *reg_used;
4354   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
4355   bool changed = false;
4356
4357   cselib_init ();
4358   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
4359   *libcall_sp = 0;
4360   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
4361     {
4362       if (INSN_P (insn))
4363         {
4364           rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
4365
4366           if (note)
4367             {
4368               if (libcall_sp == libcall_stack)
4369                 abort ();
4370               *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
4371             }
4372           note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
4373           if (note)
4374             libcall_sp++;
4375           note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
4376           do
4377             {
4378               reg_use_count = 0;
4379               note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs, NULL);
4380               if (note)
4381                 local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
4382
4383               for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
4384                    reg_used++, reg_use_count--)
4385                 if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
4386                     libcall_sp))
4387                   {
4388                     changed = true;
4389                     break;
4390                   }
4391               if (INSN_DELETED_P (insn))
4392                 break;
4393             }
4394           while (reg_use_count);
4395         }
4396       cselib_process_insn (insn);
4397     }
4398   cselib_finish ();
4399   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
4400   if (changed && alter_jumps)
4401     {
4402       delete_unreachable_blocks ();
4403       free_reg_set_mem ();
4404       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
4405       compute_sets (get_insns ());
4406     }
4407 }
4408
4409 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
4410    nonzero if a change was made.  */
4411
4412 static int
4413 cprop (int alter_jumps)
4414 {
4415   int changed;
4416   basic_block bb;
4417   rtx insn;
4418
4419   /* Note we start at block 1.  */
4420   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
4421     {
4422       if (gcse_file != NULL)
4423         fprintf (gcse_file, "\n");
4424       return 0;
4425     }
4426
4427   changed = 0;
4428   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
4429     {
4430       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
4431          start of the block].  */
4432       reset_opr_set_tables ();
4433
4434       for (insn = bb->head;
4435            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (bb->end);
4436            insn = NEXT_INSN (insn))
4437         if (INSN_P (insn))
4438           {
4439             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
4440
4441             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
4442             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
4443                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
4444             if (GET_CODE (insn) != NOTE)
4445               mark_oprs_set (insn);
4446           }
4447     }
4448
4449   if (gcse_file != NULL)
4450     fprintf (gcse_file, "\n");
4451
4452   return changed;
4453 }
4454
4455 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
4456    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
4457
4458    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
4459    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
4460    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
4461    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
4462    recording the value of *every* register scaned by canonicalize_condition,
4463    but this would require some code reorganization.  */
4464
4465 rtx
4466 fis_get_condition (rtx jump)
4467 {
4468   rtx cond, set, tmp, insn, earliest;
4469   bool reverse;
4470
4471   if (! any_condjump_p (jump))
4472     return NULL_RTX;
4473
4474   set = pc_set (jump);
4475   cond = XEXP (SET_SRC (set), 0);
4476
4477   /* If this branches to JUMP_LABEL when the condition is false,
4478      reverse the condition.  */
4479   reverse = (GET_CODE (XEXP (SET_SRC (set), 2)) == LABEL_REF
4480              && XEXP (XEXP (SET_SRC (set), 2), 0) == JUMP_LABEL (jump));
4481
4482   /* Use canonicalize_condition to do the dirty work of manipulating
4483      MODE_CC values and COMPARE rtx codes.  */
4484   tmp = canonicalize_condition (jump, cond, reverse, &earliest, NULL_RTX,
4485                                 false);
4486   if (!tmp)
4487     return NULL_RTX;
4488
4489   /* Verify that the given condition is valid at JUMP by virtue of not
4490      having been modified since EARLIEST.  */
4491   for (insn = earliest; insn != jump; insn = NEXT_INSN (insn))
4492     if (INSN_P (insn) && modified_in_p (tmp, insn))
4493       break;
4494   if (insn == jump)
4495     return tmp;
4496
4497   /* The condition was modified.  See if we can get a partial result
4498      that doesn't follow all the reversals.  Perhaps combine can fold
4499      them together later.  */
4500   tmp = XEXP (tmp, 0);
4501   if (!REG_P (tmp) || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (tmp)) != MODE_INT)
4502     return NULL_RTX;
4503   tmp = canonicalize_condition (jump, cond, reverse, &earliest, tmp,
4504                                 false);
4505   if (!tmp)
4506     return NULL_RTX;
4507
4508   /* For sanity's sake, re-validate the new result.  */
4509   for (insn = earliest; insn != jump; insn = NEXT_INSN (insn))
4510     if (INSN_P (insn) && modified_in_p (tmp, insn))
4511       return NULL_RTX;
4512
4513   return tmp;
4514 }
4515
4516 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
4517    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
4518    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
4519    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
4520    function records the set patterns that are implicit at the start of each
4521    basic block.  */
4522
4523 static void
4524 find_implicit_sets (void)
4525 {
4526   basic_block bb, dest;
4527   unsigned int count;
4528   rtx cond, new;
4529
4530   count = 0;
4531   FOR_EACH_BB (bb)
4532     /* Check for more than one successor.  */
4533     if (bb->succ && bb->succ->succ_next)
4534       {
4535         cond = fis_get_condition (bb->end);
4536
4537         if (cond
4538             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
4539             && GET_CODE (XEXP (cond, 0)) == REG
4540             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
4541             && gcse_constant_p (XEXP (cond, 1)))
4542           {
4543             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
4544                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
4545
4546             if (dest && ! dest->pred->pred_next
4547                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
4548               {
4549                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
4550                                              XEXP (cond, 1));
4551                 implicit_sets[dest->index] = new;
4552                 if (gcse_file)
4553                   {
4554                     fprintf(gcse_file, "Implicit set of reg %d in ",
4555                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
4556                     fprintf(gcse_file, "basic block %d\n", dest->index);
4557                   }
4558                 count++;
4559               }
4560           }
4561       }
4562
4563   if (gcse_file)
4564     fprintf (gcse_file, "Found %d implicit sets\n", count);
4565 }
4566
4567 /* Perform one copy/constant propagation pass.
4568    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
4569    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
4570    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
4571
4572 static int
4573 one_cprop_pass (int pass, int cprop_jumps, int bypass_jumps)
4574 {
4575   int changed = 0;
4576
4577   const_prop_count = 0;
4578   copy_prop_count = 0;
4579
4580   local_cprop_pass (cprop_jumps);
4581
4582   /* Determine implicit sets.  */
4583   implicit_sets = xcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
4584   find_implicit_sets ();
4585
4586   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
4587   compute_hash_table (&set_hash_table);
4588
4589   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
4590   free (implicit_sets);
4591   implicit_sets = NULL;
4592
4593   if (gcse_file)
4594     dump_hash_table (gcse_file, "SET", &set_hash_table);
4595   if (set_hash_table.n_elems > 0)
4596     {
4597       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
4598       compute_cprop_data ();
4599       changed = cprop (cprop_jumps);
4600       if (bypass_jumps)
4601         changed |= bypass_conditional_jumps ();
4602       free_cprop_mem ();
4603     }
4604
4605   free_hash_table (&set_hash_table);
4606
4607   if (gcse_file)
4608     {
4609       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4610                current_function_name, pass, bytes_used);
4611       fprintf (gcse_file, "%d const props, %d copy props\n\n",
4612                const_prop_count, copy_prop_count);
4613     }
4614   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
4615   if (changed && cprop_jumps)
4616     delete_unreachable_blocks ();
4617
4618   return changed;
4619 }
4620 \f
4621 /* Bypass conditional jumps.  */
4622
4623 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
4624    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
4625    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
4626    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
4627
4628 static int bypass_last_basic_block;
4629
4630 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
4631    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
4632    find_avail_set.  */
4633
4634 static struct expr *
4635 find_bypass_set (int regno, int bb)
4636 {
4637   struct expr *result = 0;
4638
4639   for (;;)
4640     {
4641       rtx src;
4642       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
4643
4644       while (set)
4645         {
4646           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
4647             break;
4648           set = next_set (regno, set);
4649         }
4650
4651       if (set == 0)
4652         break;
4653
4654       if (GET_CODE (set->expr) != SET)
4655         abort ();
4656
4657       src = SET_SRC (set->expr);
4658       if (gcse_constant_p (src))
4659         result = set;
4660
4661       if (GET_CODE (src) != REG)
4662         break;
4663
4664       regno = REGNO (src);
4665     }
4666   return result;
4667 }
4668
4669
4670 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
4671    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
4672    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
4673    function is required to check that our data flow analysis is still
4674    valid prior to commit_edge_insertions.  */
4675
4676 static bool
4677 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
4678 {
4679   rtx insn;
4680
4681   for (insn = e->insns; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
4682     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
4683       return true;
4684
4685   return false;
4686 }
4687
4688 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
4689    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
4690    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
4691    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
4692    Returns nonzero if a change was made.
4693
4694    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
4695    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
4696    these inserted insns when performing its transformations.  */
4697
4698 static int
4699 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
4700 {
4701   rtx insn, note;
4702   edge e, enext, edest;
4703   int i, change;
4704   int may_be_loop_header;
4705
4706   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
4707
4708   /* Determine set of register uses in INSN.  */
4709   reg_use_count = 0;
4710   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
4711   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
4712   if (note)
4713     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
4714
4715   may_be_loop_header = false;
4716   for (e = bb->pred; e; e = e->pred_next)
4717     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
4718       {
4719         may_be_loop_header = true;
4720         break;
4721       }
4722
4723   change = 0;
4724   for (e = bb->pred; e; e = enext)
4725     {
4726       enext = e->pred_next;
4727       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
4728         continue;
4729
4730       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
4731       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
4732         continue;
4733
4734       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
4735          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
4736          optimizations, so prevent this.  */
4737       if (may_be_loop_header
4738           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
4739         continue;
4740
4741       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
4742         {
4743           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
4744           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
4745           basic_block dest, old_dest;
4746           struct expr *set;
4747           rtx src, new;
4748
4749           if (regno >= max_gcse_regno)
4750             continue;
4751
4752           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
4753
4754           if (! set)
4755             continue;
4756
4757           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
4758           if (e->insns && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
4759             continue;
4760
4761           src = SET_SRC (pc_set (jump));
4762
4763           if (setcc != NULL)
4764               src = simplify_replace_rtx (src,
4765                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
4766                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
4767
4768           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
4769                                       SET_SRC (set->expr));
4770
4771           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
4772              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
4773              has instructions associated with it, as these insns won't
4774              get executed if the incoming edge is redirected.  */
4775
4776           if (new == pc_rtx)
4777             {
4778               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
4779               dest = edest->insns ? NULL : edest->dest;
4780             }
4781           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
4782             {
4783               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
4784               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
4785               for (edest = bb->succ; edest; edest = edest->succ_next)
4786                 if (edest->dest == dest && edest->insns)
4787                   {
4788                     dest = NULL;
4789                     break;
4790                   }
4791             }
4792           else
4793             dest = NULL;
4794
4795           old_dest = e->dest;
4796           if (dest != NULL
4797               && dest != old_dest
4798               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
4799             {
4800               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
4801
4802               /* Copy the register setter to the redirected edge.
4803                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
4804               if (setcc)
4805                 {
4806                   rtx pat = PATTERN (setcc);
4807                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
4808                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
4809                 }
4810
4811               if (gcse_file != NULL)
4812                 {
4813                   fprintf (gcse_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d in jump_insn %d equals constant ",
4814                            regno, INSN_UID (jump));
4815                   print_rtl (gcse_file, SET_SRC (set->expr));
4816                   fprintf (gcse_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
4817                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
4818                 }
4819               change = 1;
4820               break;
4821             }
4822         }
4823     }
4824   return change;
4825 }
4826
4827 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
4828    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
4829    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
4830    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
4831
4832    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
4833
4834 static int
4835 bypass_conditional_jumps (void)
4836 {
4837   basic_block bb;
4838   int changed;
4839   rtx setcc;
4840   rtx insn;
4841   rtx dest;
4842
4843   /* Note we start at block 1.  */
4844   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
4845     return 0;
4846
4847   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
4848   mark_dfs_back_edges ();
4849
4850   changed = 0;
4851   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
4852                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
4853     {
4854       /* Check for more than one predecessor.  */
4855       if (bb->pred && bb->pred->pred_next)
4856         {
4857           setcc = NULL_RTX;
4858           for (insn = bb->head;
4859                insn != NULL && insn != NEXT_INSN (bb->end);
4860                insn = NEXT_INSN (insn))
4861             if (GET_CODE (insn) == INSN)
4862               {
4863                 if (setcc)
4864                   break;
4865                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
4866                   break;
4867
4868                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
4869                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
4870                   setcc = insn;
4871                 else
4872                   break;
4873               }
4874             else if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
4875               {
4876                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
4877                     && onlyjump_p (insn))
4878                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
4879                 break;
4880               }
4881             else if (INSN_P (insn))
4882               break;
4883         }
4884     }
4885
4886   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
4887      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
4888   if (changed)
4889     commit_edge_insertions();
4890
4891   return changed;
4892 }
4893 \f
4894 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
4895
4896 /* Local properties of expressions.  */
4897 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
4898 static sbitmap *transp;
4899
4900 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
4901    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
4902    created by a calls.  */
4903 static sbitmap *transpout;
4904
4905 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
4906 static sbitmap *comp;
4907
4908 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
4909 static sbitmap *antloc;
4910
4911 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
4912    point.  */
4913 static sbitmap *pre_optimal;
4914
4915 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
4916 static sbitmap *pre_redundant;
4917
4918 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
4919 static sbitmap *pre_insert_map;
4920
4921 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
4922 static sbitmap *pre_delete_map;
4923
4924 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
4925 static struct edge_list *edge_list;
4926
4927 /* Redundant insns.  */
4928 static sbitmap pre_redundant_insns;
4929
4930 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
4931
4932 static void
4933 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4934 {
4935   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4936   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4937   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4938
4939   pre_optimal = NULL;
4940   pre_redundant = NULL;
4941   pre_insert_map = NULL;
4942   pre_delete_map = NULL;
4943   ae_in = NULL;
4944   ae_out = NULL;
4945   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4946
4947   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
4948 }
4949
4950 /* Free vars used for PRE analysis.  */
4951
4952 static void
4953 free_pre_mem (void)
4954 {
4955   sbitmap_vector_free (transp);
4956   sbitmap_vector_free (comp);
4957
4958   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
4959
4960   if (pre_optimal)
4961     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
4962   if (pre_redundant)
4963     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
4964   if (pre_insert_map)
4965     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
4966   if (pre_delete_map)
4967     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
4968   if (ae_in)
4969     sbitmap_vector_free (ae_in);
4970   if (ae_out)
4971     sbitmap_vector_free (ae_out);
4972
4973   transp = comp = NULL;
4974   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
4975   ae_in = ae_out = NULL;
4976 }
4977
4978 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
4979
4980 static void
4981 compute_pre_data (void)
4982 {
4983   sbitmap trapping_expr;
4984   basic_block bb;
4985   unsigned int ui;
4986
4987   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4988   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
4989
4990   /* Collect expressions which might trap.  */
4991   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
4992   sbitmap_zero (trapping_expr);
4993   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
4994     {
4995       struct expr *e;
4996       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
4997         if (may_trap_p (e->expr))
4998           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
4999     }
5000
5001   /* Compute ae_kill for each basic block using:
5002
5003      ~(TRANSP | COMP)
5004
5005      This is significantly faster than compute_ae_kill.  */
5006
5007   FOR_EACH_BB (bb)
5008     {
5009       edge e;
5010
5011       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
5012          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
5013          place the instruction on the edge.  So make them neither
5014          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
5015       for (e = bb->pred; e ; e = e->pred_next)
5016         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
5017           {
5018             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
5019             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
5020             break;
5021           }
5022
5023       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
5024       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
5025     }
5026
5027   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
5028                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
5029   sbitmap_vector_free (antloc);
5030   antloc = NULL;
5031   sbitmap_vector_free (ae_kill);
5032   ae_kill = NULL;
5033   sbitmap_free (trapping_expr);
5034 }
5035 \f
5036 /* PRE utilities */
5037
5038 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
5039    block BB.
5040
5041    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
5042    been visited.  It is NULL for the top-level call.
5043
5044    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
5045    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
5046    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
5047    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
5048    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
5049    the closest such expression.  */
5050
5051 static int
5052 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
5053 {
5054   edge pred;
5055
5056   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
5057     {
5058       basic_block pred_bb = pred->src;
5059
5060       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
5061           /* Has predecessor has already been visited?  */
5062           || visited[pred_bb->index])
5063         ;/* Nothing to do.  */
5064
5065       /* Does this predecessor generate this expression?  */
5066       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
5067         {
5068           /* Is this the occurrence we're looking for?
5069              Note that there's only one generating occurrence per block
5070              so we just need to check the block number.  */
5071           if (occr_bb == pred_bb)
5072             return 1;
5073
5074           visited[pred_bb->index] = 1;
5075         }
5076       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
5077       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
5078         visited[pred_bb->index] = 1;
5079
5080       /* Neither gen nor kill.  */
5081       else
5082         {
5083           visited[pred_bb->index] = 1;
5084           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
5085             return 1;
5086         }
5087     }
5088
5089   /* All paths have been checked.  */
5090   return 0;
5091 }
5092
5093 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
5094    memory allocated for that function is returned.  */
5095
5096 static int
5097 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
5098 {
5099   int rval;
5100   char *visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
5101
5102   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
5103
5104   free (visited);
5105   return rval;
5106 }
5107 \f
5108
5109 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
5110    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
5111    the value of BB.  */
5112
5113 static rtx
5114 process_insert_insn (struct expr *expr)
5115 {
5116   rtx reg = expr->reaching_reg;
5117   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
5118   rtx pat;
5119
5120   start_sequence ();
5121
5122   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
5123      just copy it to a register.  */
5124   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
5125     emit_move_insn (reg, exp);
5126
5127   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
5128      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
5129      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
5130   else if (insn_invalid_p (emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp))))
5131     abort ();
5132
5133   pat = get_insns ();
5134   end_sequence ();
5135
5136   return pat;
5137 }
5138
5139 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
5140
5141    This is used by both the PRE and code hoisting.
5142
5143    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
5144    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
5145    no sense for code hoisting.  */
5146
5147 static void
5148 insert_insn_end_bb (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
5149 {
5150   rtx insn = bb->end;
5151   rtx new_insn;
5152   rtx reg = expr->reaching_reg;
5153   int regno = REGNO (reg);
5154   rtx pat, pat_end;
5155
5156   pat = process_insert_insn (expr);
5157   if (pat == NULL_RTX || ! INSN_P (pat))
5158     abort ();
5159
5160   pat_end = pat;
5161   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
5162     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
5163
5164   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
5165      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
5166      instructions in presence of non-call exceptions.  */
5167
5168   if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
5169       || (GET_CODE (insn) == INSN
5170           && (bb->succ->succ_next || (bb->succ->flags & EDGE_ABNORMAL))))
5171     {
5172 #ifdef HAVE_cc0
5173       rtx note;
5174 #endif
5175       /* It should always be the case that we can put these instructions
5176          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
5177          Check this.  */
5178       if (GET_CODE (insn) == INSN && pre
5179           && !TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
5180           && !TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index))
5181         abort ();
5182
5183       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
5184          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
5185          the new instruction just before the tablejump.  */
5186       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
5187           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
5188         insn = prev_real_insn (insn);
5189
5190 #ifdef HAVE_cc0
5191       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
5192          if cc0 isn't set.  */
5193       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
5194       if (note)
5195         insn = XEXP (note, 0);
5196       else
5197         {
5198           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
5199           if (maybe_cc0_setter
5200               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
5201               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
5202             insn = maybe_cc0_setter;
5203         }
5204 #endif
5205       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
5206       new_insn = emit_insn_before (pat, insn);
5207     }
5208
5209   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
5210      of exception handling.  */
5211   else if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN
5212            && (bb->succ->succ_next || (bb->succ->flags & EDGE_ABNORMAL)))
5213     {
5214       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
5215          we search backward and place the instructions before the first
5216          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
5217          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
5218
5219          It should always be the case that we can put these instructions
5220          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
5221          Check this.  */
5222
5223       if (pre
5224           && !TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
5225           && !TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index))
5226         abort ();
5227
5228       /* Since different machines initialize their parameter registers
5229          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
5230          parameter registers.  */
5231       insn = find_first_parameter_load (insn, bb->head);
5232
5233       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
5234          before the first parameter load.
5235
5236          If we did not find all the parameter loads, then we might have
5237          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
5238          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
5239          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
5240          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
5241       while (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL
5242              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
5243         insn = NEXT_INSN (insn);
5244
5245       new_insn = emit_insn_before (pat, insn);
5246     }
5247   else
5248     new_insn = emit_insn_after (pat, insn);
5249
5250   while (1)
5251     {
5252       if (INSN_P (pat))
5253         {
5254           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
5255           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
5256         }
5257       if (pat == pat_end)
5258         break;
5259       pat = NEXT_INSN (pat);
5260     }
5261
5262   gcse_create_count++;
5263
5264   if (gcse_file)
5265     {
5266       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
5267                bb->index, INSN_UID (new_insn));
5268       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
5269                expr->bitmap_index, regno);
5270     }
5271 }
5272
5273 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
5274    the expressions fully redundant.  */
5275
5276 static int
5277 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
5278 {
5279   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
5280   sbitmap *inserted;
5281
5282   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
5283      if it reaches any of the deleted expressions.  */
5284
5285   set_size = pre_insert_map[0]->size;
5286   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
5287   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
5288   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
5289
5290   for (e = 0; e < num_edges; e++)
5291     {
5292       int indx;
5293       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
5294
5295       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
5296         {
5297           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
5298
5299           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
5300             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
5301               {
5302                 struct expr *expr = index_map[j];
5303                 struct occr *occr;
5304
5305                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
5306                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
5307                   {
5308                     if (! occr->deleted_p)
5309                       continue;
5310
5311                     /* Insert this expression on this edge if if it would
5312                        reach the deleted occurrence in BB.  */
5313                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
5314                       {
5315                         rtx insn;
5316                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
5317
5318                         /* We can't insert anything on an abnormal and
5319                            critical edge, so we insert the insn at the end of
5320                            the previous block. There are several alternatives
5321                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
5322                            handling this situation.  This one is easiest for
5323                            now.  */
5324
5325                         if ((eg->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
5326                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
5327                         else
5328                           {
5329                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
5330                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
5331                           }
5332
5333                         if (gcse_file)
5334                           {
5335                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
5336                                      bb->index,
5337                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
5338                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
5339                                      expr->bitmap_index);
5340                           }
5341
5342                         update_ld_motion_stores (expr);
5343                         SET_BIT (inserted[e], j);
5344                         did_insert = 1;
5345                         gcse_create_count++;
5346                       }
5347                   }
5348               }
5349         }
5350     }
5351
5352   sbitmap_vector_free (inserted);
5353   return did_insert;
5354 }
5355
5356 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
5357    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
5358      reaching_reg <- old_reg
5359    it's better to do the following:
5360      reaching_reg <- expr
5361      old_reg      <- reaching_reg
5362    because this way copy propagation can discover additional PRE
5363    opportunities.  But if this fails, we try the old way.  */
5364
5365 static void
5366 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
5367 {
5368   rtx reg = expr->reaching_reg;
5369   int regno = REGNO (reg);
5370   int indx = expr->bitmap_index;
5371   rtx pat = PATTERN (insn);
5372   rtx set, new_insn;
5373   rtx old_reg;
5374   int i;
5375
5376   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
5377   if (GET_CODE (pat) == SET)
5378     set = pat;
5379   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
5380     {
5381       /* Search through the parallel looking for the set whose
5382          source was the expression that we're interested in.  */
5383       set = NULL_RTX;
5384       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
5385         {
5386           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
5387           if (GET_CODE (x) == SET
5388               && expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
5389             {
5390               set = x;
5391               break;
5392             }
5393         }
5394     }
5395   else
5396     abort ();
5397
5398   old_reg = SET_DEST (set);
5399
5400   /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
5401   if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
5402     {
5403       new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
5404       new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
5405
5406       /* Keep register set table up to date.  */
5407       replace_one_set (REGNO (old_reg), insn, new_insn);
5408       record_one_set (regno, insn);
5409     }
5410   else
5411     {
5412       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
5413       new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
5414
5415       /* Keep register set table up to date.  */
5416       record_one_set (regno, new_insn);
5417     }
5418
5419   gcse_create_count++;
5420
5421   if (gcse_file)
5422     fprintf (gcse_file,
5423              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
5424               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
5425               INSN_UID (insn), regno);
5426   update_ld_motion_stores (expr);
5427 }
5428
5429 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
5430    to `reaching_reg'.  */
5431
5432 static void
5433 pre_insert_copies (void)
5434 {
5435   unsigned int i;
5436   struct expr *expr;
5437   struct occr *occr;
5438   struct occr *avail;
5439
5440   /* For each available expression in the table, copy the result to
5441      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
5442
5443      ??? The current algorithm is rather brute force.
5444      Need to do some profiling.  */
5445
5446   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
5447     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5448       {
5449         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
5450            we don't want to insert a copy here because the expression may not
5451            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
5452            deleted.  This test also avoids further processing if the
5453            expression wasn't deleted anywhere.  */
5454         if (expr->reaching_reg == NULL)
5455           continue;
5456
5457         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
5458           {
5459             if (! occr->deleted_p)
5460               continue;
5461
5462             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
5463               {
5464                 rtx insn = avail->insn;
5465
5466                 /* No need to handle this one if handled already.  */
5467                 if (avail->copied_p)
5468                   continue;
5469
5470                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
5471                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
5472                   continue;
5473
5474                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
5475                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
5476                                                expr,
5477                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
5478                   continue;
5479
5480                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
5481                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
5482                 avail->copied_p = 1;
5483               }
5484           }
5485       }
5486 }
5487
5488 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
5489    in INSN.  */
5490 static rtx
5491 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
5492 {
5493   rtx new;
5494   rtx set = single_set (insn), set2;
5495   rtx note;
5496   rtx eqv;
5497
5498   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
5499      we've verified to be valid.  */
5500
5501   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
5502
5503   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
5504   set2 = single_set (new);
5505   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
5506     return new;
5507   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
5508     eqv = XEXP (note, 0);
5509   else
5510     eqv = SET_SRC (set);
5511
5512   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
5513
5514   return new;
5515 }
5516
5517 /* Delete redundant computations.
5518    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
5519    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
5520    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
5521
5522    Returns nonzero if a change is made.  */
5523
5524 static int
5525 pre_delete (void)
5526 {
5527   unsigned int i;
5528   int changed;
5529   struct expr *expr;
5530   struct occr *occr;
5531
5532   changed = 0;
5533   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
5534     for (expr = expr_hash_table.table[i];
5535          expr != NULL;
5536          expr = expr->next_same_hash)
5537       {
5538         int indx = expr->bitmap_index;
5539
5540         /* We only need to search antic_occr since we require
5541            ANTLOC != 0.  */
5542
5543         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
5544           {
5545             rtx insn = occr->insn;
5546             rtx set;
5547             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5548
5549             /* We only delete insns that have a single_set.  */
5550             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
5551                 && (set = single_set (insn)) != 0)
5552               {
5553                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
5554                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
5555                    the mode of the original destination pseudo.  */
5556                 if (expr->reaching_reg == NULL)
5557                   expr->reaching_reg
5558                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
5559
5560                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
5561                 delete_insn (insn);
5562                 occr->deleted_p = 1;
5563                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
5564                 changed = 1;
5565                 gcse_subst_count++;
5566
5567                 if (gcse_file)
5568                   {
5569                     fprintf (gcse_file,
5570                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
5571                                INSN_UID (insn), indx);
5572                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
5573                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
5574                   }
5575               }
5576           }
5577       }
5578
5579   return changed;
5580 }
5581
5582 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
5583    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
5584    has been done.
5585
5586    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
5587    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
5588    Compiler Design and Implementation.
5589
5590    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
5591    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
5592    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
5593    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
5594    through the block.
5595
5596    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
5597    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
5598    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
5599    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
5600    redundancies.  */
5601
5602 static int
5603 pre_gcse (void)
5604 {
5605   unsigned int i;
5606   int did_insert, changed;
5607   struct expr **index_map;
5608   struct expr *expr;
5609
5610   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
5611      hash table entry.  */
5612
5613   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
5614   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
5615     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5616       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
5617
5618   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
5619   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
5620   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
5621
5622   /* Delete the redundant insns first so that
5623      - we know what register to use for the new insns and for the other
5624        ones with reaching expressions
5625      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
5626
5627   changed = pre_delete ();
5628
5629   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
5630
5631   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
5632      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
5633   pre_insert_copies ();
5634   if (did_insert)
5635     {
5636       commit_edge_insertions ();
5637       changed = 1;
5638     }
5639
5640   free (index_map);
5641   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
5642   return changed;
5643 }
5644
5645 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
5646
5647    Return nonzero if a change was made.  */
5648
5649 static int
5650 one_pre_gcse_pass (int pass)
5651 {
5652   int changed = 0;
5653
5654   gcse_subst_count = 0;
5655   gcse_create_count = 0;
5656
5657   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
5658   add_noreturn_fake_exit_edges ();
5659   if (flag_gcse_lm)
5660     compute_ld_motion_mems ();
5661
5662   compute_hash_table (&expr_hash_table);
5663   trim_ld_motion_mems ();
5664   if (gcse_file)
5665     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", &expr_hash_table);
5666
5667   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
5668     {
5669       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
5670       compute_pre_data ();
5671       changed |= pre_gcse ();
5672       free_edge_list (edge_list);
5673       free_pre_mem ();
5674     }
5675
5676   free_ldst_mems ();
5677   remove_fake_edges ();
5678   free_hash_table (&expr_hash_table);
5679
5680   if (gcse_file)
5681     {
5682       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
5683                current_function_name, pass, bytes_used);
5684       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
5685                gcse_subst_count, gcse_create_count);
5686     }
5687
5688   return changed;
5689 }
5690 \f
5691 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
5692    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
5693    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
5694    because the following loop optimization pass requires them.  */
5695
5696 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
5697    could probably share code here.  */
5698
5699 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
5700    then we would not need to do this here, because jump would add the
5701    necessary REG_LABEL notes.  */
5702
5703 static void
5704 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
5705 {
5706   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
5707   int i, j;
5708   const char *fmt;
5709
5710   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
5711     {
5712       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
5713          avoid flow generating (slightly) worse code.
5714
5715          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
5716          mark_jump_label for additional information).  */
5717
5718       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
5719                                             REG_NOTES (insn));
5720       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
5721         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
5722       return;
5723     }
5724
5725   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
5726     {
5727       if (fmt[i] == 'e')
5728         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
5729       else if (fmt[i] == 'E')
5730         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5731           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
5732     }
5733 }
5734
5735 /* Compute transparent outgoing information for each block.
5736
5737    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
5738    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
5739    when the edge is traversed through a call.  This happens with
5740    non-local labels and exceptions.
5741
5742    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
5743    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
5744    it should be possible with exception handling, since we still have
5745    control over which handler should be invoked.  But due to increased
5746    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
5747
5748 static void
5749 compute_transpout (void)
5750 {
5751   basic_block bb;
5752   unsigned int i;
5753   struct expr *expr;
5754
5755   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
5756
5757   FOR_EACH_BB (bb)
5758     {
5759       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
5760          end in call instructions for reasons other than abnormal
5761          control flow.  */
5762       if (GET_CODE (bb->end) != CALL_INSN)
5763         continue;
5764
5765       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
5766         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
5767           if (GET_CODE (expr->expr) == MEM)
5768             {
5769               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
5770                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
5771                 continue;
5772
5773               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
5774                  analysis to determine if this mem is actually killed
5775                  by this call.  */
5776               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
5777             }
5778     }
5779 }
5780
5781 /* Removal of useless null pointer checks */
5782
5783 /* Called via note_stores.  X is set by SETTER.  If X is a register we must
5784    invalidate nonnull_local and set nonnull_killed.  DATA is really a
5785    `null_pointer_info *'.
5786
5787    We ignore hard registers.  */
5788
5789 static void
5790 invalidate_nonnull_info (rtx x, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
5791 {
5792   unsigned int regno;
5793   struct null_pointer_info *npi = (struct null_pointer_info *) data;
5794
5795   while (GET_CODE (x) == SUBREG)
5796     x = SUBREG_REG (x);
5797
5798   /* Ignore anything that is not a register or is a hard register.  */
5799   if (GET_CODE (x) != REG
5800       || REGNO (x) < npi->min_reg
5801       || REGNO (x) >= npi->max_reg)
5802     return;
5803
5804   regno = REGNO (x) - npi->min_reg;
5805
5806   RESET_BIT (npi->nonnull_local[npi->current_block->index], regno);
5807   SET_BIT (npi->nonnull_killed[npi->current_block->index], regno);
5808 }
5809
5810 /* Do null-pointer check elimination for the registers indicated in
5811    NPI.  NONNULL_AVIN and NONNULL_AVOUT are pre-allocated sbitmaps;
5812    they are not our responsibility to free.  */
5813
5814 static int
5815 delete_null_pointer_checks_1 (unsigned int *block_reg, sbitmap *nonnull_avin,
5816                               sbitmap *nonnull_avout,
5817                               struct null_pointer_info *npi)
5818 {
5819   basic_block bb, current_block;
5820   sbitmap *nonnull_local = npi->nonnull_local;
5821   sbitmap *nonnull_killed = npi->nonnull_killed;
5822   int something_changed = 0;
5823
5824   /* Compute local properties, nonnull and killed.  A register will have
5825      the nonnull property if at the end of the current block its value is
5826      known to be nonnull.  The killed property indicates that somewhere in
5827      the block any information we had about the register is killed.
5828
5829      Note that a register can have both properties in a single block.  That
5830      indicates that it's killed, then later in the block a new value is
5831      computed.  */
5832   sbitmap_vector_zero (nonnull_local, last_basic_block);
5833   sbitmap_vector_zero (nonnull_killed, last_basic_block);
5834
5835   FOR_EACH_BB (current_block)
5836     {
5837       rtx insn, stop_insn;
5838
5839       /* Set the current block for invalidate_nonnull_info.  */
5840       npi->current_block = current_block;
5841
5842       /* Scan each insn in the basic block looking for memory references and
5843          register sets.  */
5844       stop_insn = NEXT_INSN (current_block->end);
5845       for (insn = current_block->head;
5846            insn != stop_insn;
5847            insn = NEXT_INSN (insn))
5848         {
5849           rtx set;
5850           rtx reg;
5851
5852           /* Ignore anything that is not a normal insn.  */
5853           if (! INSN_P (insn))
5854             continue;
5855
5856           /* Basically ignore anything that is not a simple SET.  We do have
5857              to make sure to invalidate nonnull_local and set nonnull_killed
5858              for such insns though.  */
5859           set = single_set (insn);
5860           if (!set)
5861             {
5862               note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5863               continue;
5864             }
5865
5866           /* See if we've got a usable memory load.  We handle it first
5867              in case it uses its address register as a dest (which kills
5868              the nonnull property).  */
5869           if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
5870               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_SRC (set), 0))) == REG
5871               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5872               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5873             SET_BIT (nonnull_local[current_block->index],
5874                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5875
5876           /* Now invalidate stuff clobbered by this insn.  */
5877           note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5878
5879           /* And handle stores, we do these last since any sets in INSN can
5880              not kill the nonnull property if it is derived from a MEM
5881              appearing in a SET_DEST.  */
5882           if (GET_CODE (SET_DEST (set)) == MEM
5883               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_DEST (set), 0))) == REG
5884               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5885               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5886             SET_BIT (nonnull_local[current_block->index],
5887                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5888         }
5889     }
5890
5891   /* Now compute global properties based on the local properties.   This
5892      is a classic global availability algorithm.  */
5893   compute_available (nonnull_local, nonnull_killed,
5894                      nonnull_avout, nonnull_avin);
5895
5896   /* Now look at each bb and see if it ends with a compare of a value
5897      against zero.  */
5898   FOR_EACH_BB (bb)
5899     {
5900       rtx last_insn = bb->end;
5901       rtx condition, earliest;
5902       int compare_and_branch;
5903
5904       /* Since MIN_REG is always at least FIRST_PSEUDO_REGISTER, and
5905          since BLOCK_REG[BB] is zero if this block did not end with a
5906          comparison against zero, this condition works.  */
5907       if (block_reg[bb->index] < npi->min_reg
5908           || block_reg[bb->index] >= npi->max_reg)
5909         continue;
5910
5911       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5912       condition = get_condition (last_insn, &earliest, false);
5913
5914       /* If we can't determine the condition then skip.  */
5915       if (! condition)
5916         continue;
5917
5918       /* Is the register known to have a nonzero value?  */
5919       if (!TEST_BIT (nonnull_avout[bb->index], block_reg[bb->index] - npi->min_reg))
5920         continue;
5921
5922       /* Try to compute whether the compare/branch at the loop end is one or
5923          two instructions.  */
5924       if (earliest == last_insn)
5925         compare_and_branch = 1;
5926       else if (earliest == prev_nonnote_insn (last_insn))
5927         compare_and_branch = 2;
5928       else
5929         continue;
5930
5931       /* We know the register in this comparison is nonnull at exit from
5932          this block.  We can optimize this comparison.  */
5933       if (GET_CODE (condition) == NE)
5934         {
5935           rtx new_jump;
5936
5937           new_jump = emit_jump_insn_after (gen_jump (JUMP_LABEL (last_insn)),
5938                                            last_insn);
5939           JUMP_LABEL (new_jump) = JUMP_LABEL (last_insn);
5940           LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (new_jump))++;
5941           emit_barrier_after (new_jump);
5942         }
5943
5944       something_changed = 1;
5945       delete_insn (last_insn);
5946       if (compare_and_branch == 2)
5947         delete_insn (earliest);
5948       purge_dead_edges (bb);
5949
5950       /* Don't check this block again.  (Note that BLOCK_END is
5951          invalid here; we deleted the last instruction in the
5952          block.)  */
5953       block_reg[bb->index] = 0;
5954     }
5955
5956   return something_changed;
5957 }
5958
5959 /* Find EQ/NE comparisons against zero which can be (indirectly) evaluated
5960    at compile time.
5961
5962    This is conceptually similar to global constant/copy propagation and
5963    classic global CSE (it even uses the same dataflow equations as cprop).
5964
5965    If a register is used as memory address with the form (mem (reg)), then we
5966    know that REG can not be zero at that point in the program.  Any instruction
5967    which sets REG "kills" this property.
5968
5969    So, if every path leading to a conditional branch has an available memory
5970    reference of that form, then we know the register can not have the value
5971    zero at the conditional branch.
5972
5973    So we merely need to compute the local properties and propagate that data
5974    around the cfg, then optimize where possible.
5975
5976    We run this pass two times.  Once before CSE, then again after CSE.  This
5977    has proven to be the most profitable approach.  It is rare for new
5978    optimization opportunities of this nature to appear after the first CSE
5979    pass.
5980
5981    This could probably be integrated with global cprop with a little work.  */
5982
5983 int
5984 delete_null_pointer_checks (rtx f ATTRIBUTE_UNUSED)
5985 {
5986   sbitmap *nonnull_avin, *nonnull_avout;
5987   unsigned int *block_reg;
5988   basic_block bb;
5989   int reg;
5990   int regs_per_pass;
5991   int max_reg = max_reg_num ();
5992   struct null_pointer_info npi;
5993   int something_changed = 0;
5994
5995   /* If we have only a single block, or it is too expensive, give up.  */
5996   if (n_basic_blocks <= 1
5997       || is_too_expensive (_ ("NULL pointer checks disabled")))
5998     return 0;
5999
6000   /* We need four bitmaps, each with a bit for each register in each
6001      basic block.  */
6002   regs_per_pass = get_bitmap_width (4, last_basic_block, max_reg);
6003
6004   /* Allocate bitmaps to hold local and global properties.  */
6005   npi.nonnull_local = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, regs_per_pass);
6006   npi.nonnull_killed = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, regs_per_pass);
6007   nonnull_avin = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, regs_per_pass);
6008   nonnull_avout = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, regs_per_pass);
6009
6010   /* Go through the basic blocks, seeing whether or not each block
6011      ends with a conditional branch whose condition is a comparison
6012      against zero.  Record the register compared in BLOCK_REG.  */
6013   block_reg = xcalloc (last_basic_block, sizeof (int));
6014   FOR_EACH_BB (bb)
6015     {
6016       rtx last_insn = bb->end;
6017       rtx condition, earliest, reg;
6018
6019       /* We only want conditional branches.  */
6020       if (GET_CODE (last_insn) != JUMP_INSN
6021           || !any_condjump_p (last_insn)
6022           || !onlyjump_p (last_insn))
6023         continue;
6024
6025       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
6026       condition = get_condition (last_insn, &earliest, false);
6027
6028       /* If we were unable to get the condition, or it is not an equality
6029          comparison against zero then there's nothing we can do.  */
6030       if (!condition
6031           || (GET_CODE (condition) != NE && GET_CODE (condition) != EQ)
6032           || GET_CODE (XEXP (condition, 1)) != CONST_INT
6033           || (XEXP (condition, 1)
6034               != CONST0_RTX (GET_MODE (XEXP (condition, 0)))))
6035         continue;
6036
6037       /* We must be checking a register against zero.  */
6038       reg = XEXP (condition, 0);
6039       if (GET_CODE (reg) != REG)
6040         continue;
6041
6042       block_reg[bb->index] = REGNO (reg);
6043     }
6044
6045   /* Go through the algorithm for each block of registers.  */
6046   for (reg = FIRST_PSEUDO_REGISTER; reg < max_reg; reg += regs_per_pass)
6047     {
6048       npi.min_reg = reg;
6049       npi.max_reg = MIN (reg + regs_per_pass, max_reg);
6050       something_changed |= delete_null_pointer_checks_1 (block_reg,
6051                                                          nonnull_avin,
6052                                                          nonnull_avout,
6053                                                          &npi);
6054     }
6055
6056   /* Free the table of registers compared at the end of every block.  */
6057   free (block_reg);
6058
6059   /* Free bitmaps.  */
6060   sbitmap_vector_free (npi.nonnull_local);
6061   sbitmap_vector_free (npi.nonnull_killed);
6062   sbitmap_vector_free (nonnull_avin);
6063   sbitmap_vector_free (nonnull_avout);
6064
6065   return something_changed;
6066 }
6067
6068 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
6069
6070 /* Very busy expressions.  */
6071 static sbitmap *hoist_vbein;
6072 static sbitmap *hoist_vbeout;
6073
6074 /* Hoistable expressions.  */
6075 static sbitmap *hoist_exprs;
6076
6077 /* Dominator bitmaps.  */
6078 dominance_info dominators;
6079
6080 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
6081    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
6082    more effective than the tail merging code in jump.c.
6083
6084    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
6085    code hoisting.  It would be nice.  */
6086
6087 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
6088
6089 static void
6090 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
6091 {
6092   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
6093   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
6094   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
6095
6096   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
6097   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
6098   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
6099   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
6100 }
6101
6102 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
6103
6104 static void
6105 free_code_hoist_mem (void)
6106 {
6107   sbitmap_vector_free (antloc);
6108   sbitmap_vector_free (transp);
6109   sbitmap_vector_free (comp);
6110
6111   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
6112   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
6113   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
6114   sbitmap_vector_free (transpout);
6115
6116   free_dominance_info (dominators);
6117 }
6118
6119 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
6120
6121    An expression is very busy if all paths from a given point
6122    compute the expression.  */
6123
6124 static void
6125 compute_code_hoist_vbeinout (void)
6126 {
6127   int changed, passes;
6128   basic_block bb;
6129
6130   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
6131   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
6132
6133   passes = 0;
6134   changed = 1;
6135
6136   while (changed)
6137     {
6138       changed = 0;
6139
6140       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
6141          the convergence.  */
6142       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
6143         {
6144           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
6145                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
6146           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6147             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
6148         }
6149
6150       passes++;
6151     }
6152
6153   if (gcse_file)
6154     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
6155 }
6156
6157 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
6158
6159 static void
6160 compute_code_hoist_data (void)
6161 {
6162   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
6163   compute_transpout ();
6164   compute_code_hoist_vbeinout ();
6165   dominators = calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
6166   if (gcse_file)
6167     fprintf (gcse_file, "\n");
6168 }
6169
6170 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
6171    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
6172
6173    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
6174    to me that the expression must either be computed or transparent in
6175    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
6176    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
6177    the expression wasn't a loop invariant.
6178
6179    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
6180    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
6181    paths.  */
6182
6183 static int
6184 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
6185 {
6186   edge pred;
6187   int visited_allocated_locally = 0;
6188
6189
6190   if (visited == NULL)
6191     {
6192       visited_allocated_locally = 1;
6193       visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
6194     }
6195
6196   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
6197     {
6198       basic_block pred_bb = pred->src;
6199
6200       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
6201         break;
6202       else if (pred_bb == expr_bb)
6203         continue;
6204       else if (visited[pred_bb->index])
6205         continue;
6206
6207       /* Does this predecessor generate this expression?  */
6208       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
6209         break;
6210       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
6211         break;
6212
6213       /* Not killed.  */
6214       else
6215         {
6216           visited[pred_bb->index] = 1;
6217           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
6218                                            pred_bb, visited))
6219             break;
6220         }
6221     }
6222   if (visited_allocated_locally)
6223     free (visited);
6224
6225   return (pred == NULL);
6226 }
6227 \f
6228 /* Actually perform code hoisting.  */
6229
6230 static void
6231 hoist_code (void)
6232 {
6233   basic_block bb, dominated;
6234   basic_block *domby;
6235   unsigned int domby_len;
6236   unsigned int i,j;
6237   struct expr **index_map;
6238   struct expr *expr;
6239
6240   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
6241
6242   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
6243      hash table entry.  */
6244
6245   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
6246   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
6247     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
6248       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
6249
6250   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
6251      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
6252   FOR_EACH_BB (bb)
6253     {
6254       int found = 0;
6255       int insn_inserted_p;
6256
6257       domby_len = get_dominated_by (dominators, bb, &domby);
6258       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
6259          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
6260       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
6261         {
6262           int hoistable = 0;
6263
6264           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
6265               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
6266             {
6267               /* We've found a potentially hoistable expression, now
6268                  we look at every block BB dominates to see if it
6269                  computes the expression.  */
6270               for (j = 0; j < domby_len; j++)
6271                 {
6272                   dominated = domby[j];
6273                   /* Ignore self dominance.  */
6274                   if (bb == dominated)
6275                     continue;
6276                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
6277                      the busy expression and whether or not moving that
6278                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
6279                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
6280                     continue;
6281
6282                   /* Note if the expression would reach the dominated block
6283                      unimpared if it was placed at the end of BB.
6284
6285                      Keep track of how many times this expression is hoistable
6286                      from a dominated block into BB.  */
6287                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
6288                     hoistable++;
6289                 }
6290
6291               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
6292                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
6293                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
6294                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
6295                  allocation.  One could increase this value to try harder
6296                  to avoid any possible code expansion due to register
6297                  allocation issues; however experiments have shown that
6298                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
6299                  from two successors, so raising this threshold is likely
6300                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
6301               if (hoistable > 1)
6302                 {
6303                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
6304                   found = 1;
6305                 }
6306             }
6307         }
6308       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
6309       if (! found)
6310         {
6311           free (domby);
6312         continue;
6313         }
6314
6315       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
6316       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
6317         {
6318           /* We want to insert the expression into BB only once, so
6319              note when we've inserted it.  */
6320           insn_inserted_p = 0;
6321
6322           /* These tests should be the same as the tests above.  */
6323           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i))
6324             {
6325               /* We've found a potentially hoistable expression, now
6326                  we look at every block BB dominates to see if it
6327                  computes the expression.  */
6328               for (j = 0; j < domby_len; j++)
6329                 {
6330                   dominated = domby[j];
6331                   /* Ignore self dominance.  */
6332                   if (bb == dominated)
6333                     continue;
6334
6335                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
6336                      the busy expression and whether or not moving that
6337                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
6338                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
6339                     continue;
6340
6341                   /* The expression is computed in the dominated block and
6342                      it would be safe to compute it at the start of the
6343                      dominated block.  Now we have to determine if the
6344                      expression would reach the dominated block if it was
6345                      placed at the end of BB.  */
6346                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
6347                     {
6348                       struct expr *expr = index_map[i];
6349                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
6350                       rtx insn;
6351                       rtx set;
6352
6353                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
6354                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
6355                         occr = occr->next;
6356
6357                       /* Should never happen.  */
6358                       if (!occr)
6359                         abort ();
6360
6361                       insn = occr->insn;
6362
6363                       set = single_set (insn);
6364                       if (! set)
6365                         abort ();
6366
6367                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
6368                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
6369                          from the mode of the original destination pseudo.  */
6370                       if (expr->reaching_reg == NULL)
6371                         expr->reaching_reg
6372                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
6373
6374                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
6375                       delete_insn (insn);
6376                       occr->deleted_p = 1;
6377                       if (!insn_inserted_p)
6378                         {
6379                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
6380                           insn_inserted_p = 1;
6381                         }
6382                     }
6383                 }
6384             }
6385         }
6386       free (domby);
6387     }
6388
6389   free (index_map);
6390 }
6391
6392 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
6393
6394    Return nonzero if a change was made.  */
6395
6396 static int
6397 one_code_hoisting_pass (void)
6398 {
6399   int changed = 0;
6400
6401   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
6402   compute_hash_table (&expr_hash_table);
6403   if (gcse_file)
6404     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
6405
6406   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
6407     {
6408       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
6409       compute_code_hoist_data ();
6410       hoist_code ();
6411       free_code_hoist_mem ();
6412     }
6413
6414   free_hash_table (&expr_hash_table);
6415
6416   return changed;
6417 }
6418 \f
6419 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
6420     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
6421     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
6422
6423             int i;
6424             float a[10];
6425
6426             void foo(float scale)
6427             {
6428               for (i=0; i<10; i++)
6429                 a[i] *= scale;
6430             }
6431
6432     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
6433     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
6434     of the loop.
6435
6436       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
6437     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
6438     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
6439
6440       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
6441     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
6442     in the loop.  */
6443
6444 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
6445    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
6446
6447 static struct ls_expr *
6448 ldst_entry (rtx x)
6449 {
6450   struct ls_expr * ptr;
6451
6452   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6453     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
6454       break;
6455
6456   if (!ptr)
6457     {
6458       ptr = xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
6459
6460       ptr->next         = pre_ldst_mems;
6461       ptr->expr         = NULL;
6462       ptr->pattern      = x;
6463       ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
6464       ptr->loads        = NULL_RTX;
6465       ptr->stores       = NULL_RTX;
6466       ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
6467       ptr->invalid      = 0;
6468       ptr->index        = 0;
6469       ptr->hash_index   = 0;
6470       pre_ldst_mems     = ptr;
6471     }
6472
6473   return ptr;
6474 }
6475
6476 /* Free up an individual ldst entry.  */
6477
6478 static void
6479 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
6480 {
6481   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
6482   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
6483
6484   free (ptr);
6485 }
6486
6487 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
6488
6489 static void
6490 free_ldst_mems (void)
6491 {
6492   while (pre_ldst_mems)
6493     {
6494       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
6495
6496       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
6497
6498       free_ldst_entry (tmp);
6499     }
6500
6501   pre_ldst_mems = NULL;
6502 }
6503
6504 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
6505
6506 static void
6507 print_ldst_list (FILE * file)
6508 {
6509   struct ls_expr * ptr;
6510
6511   fprintf (file, "LDST list: \n");
6512
6513   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6514     {
6515       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
6516
6517       print_rtl (file, ptr->pattern);
6518
6519       fprintf (file, "\n         Loads : ");
6520
6521       if (ptr->loads)
6522         print_rtl (file, ptr->loads);
6523       else
6524         fprintf (file, "(nil)");
6525
6526       fprintf (file, "\n        Stores : ");
6527
6528       if (ptr->stores)
6529         print_rtl (file, ptr->stores);
6530       else
6531         fprintf (file, "(nil)");
6532
6533       fprintf (file, "\n\n");
6534     }
6535
6536   fprintf (file, "\n");
6537 }
6538
6539 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
6540
6541 static struct ls_expr *
6542 find_rtx_in_ldst (rtx x)
6543 {
6544   struct ls_expr * ptr;
6545
6546   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
6547     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
6548       return ptr;
6549
6550   return NULL;
6551 }
6552
6553 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
6554
6555 static int
6556 enumerate_ldsts (void)
6557 {
6558   struct ls_expr * ptr;
6559   int n = 0;
6560
6561   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
6562     ptr->index = n++;
6563
6564   return n;
6565 }
6566
6567 /* Return first item in the list.  */
6568
6569 static inline struct ls_expr *
6570 first_ls_expr (void)
6571 {
6572   return pre_ldst_mems;
6573 }
6574
6575 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
6576
6577 static inline struct ls_expr *
6578 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
6579 {
6580   return ptr->next;
6581 }
6582 \f
6583 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
6584
6585 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
6586    side effects. These are the types of loads we consider for the
6587    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
6588
6589 static int
6590 simple_mem (rtx x)
6591 {
6592   if (GET_CODE (x) != MEM)
6593     return 0;
6594
6595   if (MEM_VOLATILE_P (x))
6596     return 0;
6597
6598   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
6599     return 0;
6600
6601   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
6602      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
6603      continue.  */
6604   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
6605     return 0;
6606
6607   if (side_effects_p (x))
6608     return 0;
6609
6610   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
6611   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
6612     return 0;
6613
6614   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
6615     return 0;
6616
6617   return 1;
6618 }
6619
6620 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
6621    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
6622    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
6623    loads since the aliasing code will allow all entries in the
6624    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
6625    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
6626    fix it up.  */
6627
6628 static void
6629 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
6630 {
6631   const char * fmt;
6632   int i, j;
6633   struct ls_expr * ptr;
6634
6635   /* Invalidate it in the list.  */
6636   if (GET_CODE (x) == MEM && simple_mem (x))
6637     {
6638       ptr = ldst_entry (x);
6639       ptr->invalid = 1;
6640     }
6641
6642   /* Recursively process the insn.  */
6643   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6644
6645   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
6646     {
6647       if (fmt[i] == 'e')
6648         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
6649       else if (fmt[i] == 'E')
6650         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6651           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
6652     }
6653 }
6654
6655 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
6656    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
6657    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
6658    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
6659    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
6660    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
6661    later.  */
6662
6663 static void
6664 compute_ld_motion_mems (void)
6665 {
6666   struct ls_expr * ptr;
6667   basic_block bb;
6668   rtx insn;
6669
6670   pre_ldst_mems = NULL;
6671
6672   FOR_EACH_BB (bb)
6673     {
6674       for (insn = bb->head;
6675            insn && insn != NEXT_INSN (bb->end);
6676            insn = NEXT_INSN (insn))
6677         {
6678           if (INSN_P (insn))
6679             {
6680               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6681                 {
6682                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
6683                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
6684
6685                   /* Check for a simple LOAD...  */
6686                   if (GET_CODE (src) == MEM && simple_mem (src))
6687                     {
6688                       ptr = ldst_entry (src);
6689                       if (GET_CODE (dest) == REG)
6690                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
6691                       else
6692                         ptr->invalid = 1;
6693                     }
6694                   else
6695                     {
6696                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
6697                       invalidate_any_buried_refs (src);
6698                     }
6699
6700                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
6701                      will block any movement we might do later. We only care
6702                      about this exact pattern since those are the only
6703                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
6704                   if (GET_CODE (dest) == MEM && simple_mem (dest))
6705                     {
6706                       ptr = ldst_entry (dest);
6707
6708                       if (GET_CODE (src) != MEM
6709                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
6710                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
6711                              returns 0 for all REGs.  */
6712                           && (REG_P (src) || want_to_gcse_p (src)))
6713                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
6714                       else
6715                         ptr->invalid = 1;
6716                     }
6717                 }
6718               else
6719                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
6720             }
6721         }
6722     }
6723 }
6724
6725 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
6726    expression list for pre gcse.  */
6727
6728 static void
6729 trim_ld_motion_mems (void)
6730 {
6731   struct ls_expr * last = NULL;
6732   struct ls_expr * ptr = first_ls_expr ();
6733
6734   while (ptr != NULL)
6735     {
6736       int del = ptr->invalid;
6737       struct expr * expr = NULL;
6738
6739       /* Delete if entry has been made invalid.  */
6740       if (!del)
6741         {
6742           unsigned int i;
6743
6744           del = 1;
6745           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
6746           for (i = 0; i < expr_hash_table.size && del; i++)
6747             {
6748               for (expr = expr_hash_table.table[i];
6749                    expr != NULL;
6750                    expr = expr->next_same_hash)
6751                 if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
6752                   {
6753                     del = 0;
6754                     break;
6755                   }
6756             }
6757         }
6758
6759       if (del)
6760         {
6761           if (last != NULL)
6762             {
6763               last->next = ptr->next;
6764               free_ldst_entry (ptr);
6765               ptr = last->next;
6766             }
6767           else
6768             {
6769               pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
6770               free_ldst_entry (ptr);
6771               ptr = pre_ldst_mems;
6772             }
6773         }
6774       else
6775         {
6776           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
6777           last = ptr;
6778           ptr->expr = expr;
6779           ptr = ptr->next;
6780         }
6781     }
6782
6783   /* Show the world what we've found.  */
6784   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
6785     print_ldst_list (gcse_file);
6786 }
6787
6788 /* This routine will take an expression which we are replacing with
6789    a reaching register, and update any stores that are needed if
6790    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
6791    copying their SRC to the reaching register, and then storing
6792    the reaching register into the store location. These keeps the
6793    correct value in the reaching register for the loads.  */
6794
6795 static void
6796 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
6797 {
6798   struct ls_expr * mem_ptr;
6799
6800   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
6801     {
6802       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
6803          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
6804          dead and should be eliminated later.  */
6805
6806       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
6807          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
6808          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
6809          (set reg expr) in that insn.  */
6810       rtx list = mem_ptr->stores;
6811
6812       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
6813         {
6814           rtx insn = XEXP (list, 0);
6815           rtx pat = PATTERN (insn);
6816           rtx src = SET_SRC (pat);
6817           rtx reg = expr->reaching_reg;
6818           rtx copy, new;
6819
6820           /* If we've already copied it, continue.  */
6821           if (expr->reaching_reg == src)
6822             continue;
6823
6824           if (gcse_file)
6825             {
6826               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
6827               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
6828               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
6829               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
6830               fprintf (gcse_file, "\n");
6831             }
6832
6833           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
6834           new = emit_insn_before (copy, insn);
6835           record_one_set (REGNO (reg), new);
6836           SET_SRC (pat) = reg;
6837
6838           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
6839           INSN_CODE (insn) = -1;
6840           gcse_create_count++;
6841         }
6842     }
6843 }
6844 \f
6845 /* Store motion code.  */
6846
6847 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
6848 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
6849 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
6850
6851 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
6852    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
6853 static int * regvec;
6854
6855 /* And current insn, for the same routine.  */
6856 static rtx compute_store_table_current_insn;
6857
6858 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
6859 static sbitmap * st_antloc;
6860
6861 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
6862 static int num_stores;
6863
6864 /* Checks to set if we need to mark a register set. Called from note_stores.  */
6865
6866 static void
6867 reg_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
6868               void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
6869 {
6870   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
6871     dest = SUBREG_REG (dest);
6872
6873   if (GET_CODE (dest) == REG)
6874     regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
6875 }
6876
6877 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
6878    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
6879
6880 static bool
6881 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
6882 {
6883   rtx reg;
6884
6885   for (; x; x = XEXP (x, 1))
6886     {
6887       reg = XEXP (x, 0);
6888       if (regs_set[REGNO(reg)])
6889         return false;
6890     }
6891
6892   return true;
6893 }
6894
6895 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
6896 static rtx
6897 extract_mentioned_regs (rtx x)
6898 {
6899   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
6900 }
6901
6902 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
6903    registers.  */
6904 static rtx
6905 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
6906 {
6907   int i;
6908   enum rtx_code code;
6909   const char * fmt;
6910
6911   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
6912  repeat:
6913
6914   if (x == 0)
6915     return accum;
6916
6917   code = GET_CODE (x);
6918   switch (code)
6919     {
6920     case REG:
6921       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
6922
6923     case MEM:
6924       x = XEXP (x, 0);
6925       goto repeat;
6926
6927     case PRE_DEC:
6928     case PRE_INC:
6929     case POST_DEC:
6930     case POST_INC:
6931       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
6932       abort ();
6933
6934     case PC:
6935     case CC0: /*FIXME*/
6936     case CONST:
6937     case CONST_INT:
6938     case CONST_DOUBLE:
6939     case CONST_VECTOR:
6940     case SYMBOL_REF:
6941     case LABEL_REF:
6942     case ADDR_VEC:
6943     case ADDR_DIFF_VEC:
6944       return accum;
6945
6946     default:
6947       break;
6948     }
6949
6950   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
6951   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6952
6953   for (; i >= 0; i--)
6954     {
6955       if (fmt[i] == 'e')
6956         {
6957           rtx tem = XEXP (x, i);
6958
6959           /* If we are about to do the last recursive call
6960              needed at this level, change it into iteration.  */
6961           if (i == 0)
6962             {
6963               x = tem;
6964               goto repeat;
6965             }
6966
6967           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
6968         }
6969       else if (fmt[i] == 'E')
6970         {
6971           int j;
6972
6973           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
6974             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
6975         }
6976     }
6977
6978   return accum;
6979 }
6980
6981 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
6982    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
6983    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
6984    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
6985    head to end, as we are using this fact to speed things up.
6986
6987    The results are stored this way:
6988
6989    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
6990    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
6991       there instead, so that we can use it as indicator that no further
6992       expression of this type may be anticipatable
6993    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
6994       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
6995    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
6996       available is stored in reaching_reg.
6997
6998    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
6999    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
7000    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
7001    */
7002
7003 static void
7004 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
7005 {
7006   struct ls_expr * ptr;
7007   rtx dest, set, tmp;
7008   int check_anticipatable, check_available;
7009   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
7010
7011   set = single_set (insn);
7012   if (!set)
7013     return;
7014
7015   dest = SET_DEST (set);
7016
7017   if (GET_CODE (dest) != MEM || MEM_VOLATILE_P (dest)
7018       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
7019     return;
7020
7021   if (side_effects_p (dest))
7022     return;
7023
7024   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
7025      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
7026      continue.  */
7027   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
7028     return;
7029
7030   ptr = ldst_entry (dest);
7031   if (!ptr->pattern_regs)
7032     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
7033
7034   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
7035      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
7036   check_anticipatable = 0;
7037   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
7038     check_anticipatable = 1;
7039   else
7040     {
7041       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
7042       if (tmp != NULL_RTX
7043           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
7044         check_anticipatable = 1;
7045     }
7046   if (check_anticipatable)
7047     {
7048       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
7049         tmp = NULL_RTX;
7050       else
7051         tmp = insn;
7052       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
7053                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
7054     }
7055
7056   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
7057      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
7058      until we reach the insn that caused us to fail.  */
7059   check_available = 0;
7060   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
7061     check_available = 1;
7062   else
7063     {
7064       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
7065       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
7066         check_available = 1;
7067     }
7068   if (check_available)
7069     {
7070       /* Check that we have already reached the insn at that the check
7071          failed last time.  */
7072       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
7073         {
7074           for (tmp = bb->end;
7075                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
7076                tmp = PREV_INSN (tmp))
7077             continue;
7078           if (tmp == insn)
7079             check_available = 0;
7080         }
7081       else
7082         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
7083                                               bb, regs_set_after,
7084                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
7085     }
7086   if (!check_available)
7087     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
7088 }
7089
7090 /* Find available and anticipatable stores.  */
7091
7092 static int
7093 compute_store_table (void)
7094 {
7095   int ret;
7096   basic_block bb;
7097   unsigned regno;
7098   rtx insn, pat, tmp;
7099   int *last_set_in, *already_set;
7100   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
7101
7102   max_gcse_regno = max_reg_num ();
7103
7104   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
7105                                                        max_gcse_regno);
7106   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
7107   pre_ldst_mems = 0;
7108   last_set_in = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
7109   already_set = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
7110
7111   /* Find all the stores we care about.  */
7112   FOR_EACH_BB (bb)
7113     {
7114       /* First compute the registers set in this block.  */
7115       memset (last_set_in, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
7116       regvec = last_set_in;
7117
7118       for (insn = bb->head;
7119            insn != NEXT_INSN (bb->end);
7120            insn = NEXT_INSN (insn))
7121         {
7122           if (! INSN_P (insn))
7123             continue;
7124
7125           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
7126             {
7127               bool clobbers_all = false;
7128 #ifdef NON_SAVING_SETJMP
7129               if (NON_SAVING_SETJMP
7130                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
7131                 clobbers_all = true;
7132 #endif
7133
7134               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
7135                 if (clobbers_all
7136                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
7137                   last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
7138             }
7139
7140           pat = PATTERN (insn);
7141           compute_store_table_current_insn = insn;
7142           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
7143         }
7144
7145       /* Record the set registers.  */
7146       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
7147         if (last_set_in[regno])
7148           SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
7149
7150       /* Now find the stores.  */
7151       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
7152       regvec = already_set;
7153       for (insn = bb->head;
7154            insn != NEXT_INSN (bb->end);
7155            insn = NEXT_INSN (insn))
7156         {
7157           if (! INSN_P (insn))
7158             continue;
7159
7160           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
7161             {
7162               bool clobbers_all = false;
7163 #ifdef NON_SAVING_SETJMP
7164               if (NON_SAVING_SETJMP
7165                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
7166                 clobbers_all = true;
7167 #endif
7168
7169               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
7170                 if (clobbers_all
7171                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
7172                   already_set[regno] = 1;
7173             }
7174
7175           pat = PATTERN (insn);
7176           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
7177
7178           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
7179           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
7180
7181           /* Unmark regs that are no longer set.  */
7182           for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
7183             if (last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
7184               last_set_in[regno] = 0;
7185         }
7186
7187       /* Clear temporary marks.  */
7188       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
7189         {
7190           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
7191           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
7192               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
7193             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
7194         }
7195     }
7196
7197   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
7198      be no opportunity to optimize them.  */
7199   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
7200        ptr != NULL;
7201        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
7202     {
7203       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
7204         {
7205           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
7206           free_ldst_entry (ptr);
7207         }
7208       else
7209         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
7210     }
7211
7212   ret = enumerate_ldsts ();
7213
7214   if (gcse_file)
7215     {
7216       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
7217       print_ldst_list (gcse_file);
7218     }
7219
7220   free (last_set_in);
7221   free (already_set);
7222   return ret;
7223 }
7224
7225 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
7226    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
7227    after the X.  */
7228
7229 static bool
7230 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
7231 {
7232   if (after)
7233     return anti_dependence (x, store_pattern);
7234   else
7235     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
7236                             rtx_addr_varies_p);
7237 }
7238
7239 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
7240    STORE_PATTERN.  Return true if found.
7241    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
7242    after the insn X.  */
7243
7244 static bool
7245 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
7246 {
7247   const char * fmt;
7248   int i, j;
7249   int ret = false;
7250
7251   if (!x)
7252     return false;
7253
7254   if (GET_CODE (x) == SET)
7255     x = SET_SRC (x);
7256
7257   if (GET_CODE (x) == MEM)
7258     {
7259       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
7260         return true;
7261     }
7262
7263   /* Recursively process the insn.  */
7264   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
7265
7266   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
7267     {
7268       if (fmt[i] == 'e')
7269         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
7270       else if (fmt[i] == 'E')
7271         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
7272           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
7273     }
7274   return ret;
7275 }
7276
7277 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
7278    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
7279    after the insn.  Return true if it it does.  */
7280
7281 static bool
7282 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
7283 {
7284   rtx reg, base, note;
7285
7286   if (!INSN_P (insn))
7287     return false;
7288
7289   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
7290     {
7291       /* A normal or pure call might read from pattern,
7292          but a const call will not.  */
7293       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
7294         return true;
7295
7296       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
7297          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
7298       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
7299         {
7300           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
7301           if (!base
7302               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
7303                   && GET_MODE (base) == Pmode
7304                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
7305             return true;
7306         }
7307
7308       return false;
7309     }
7310
7311   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
7312     {
7313       rtx pat = PATTERN (insn);
7314       rtx dest = SET_DEST (pat);
7315
7316       if (GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
7317           || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
7318         dest = XEXP (dest, 0);
7319
7320       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
7321       if (GET_CODE (dest) == MEM
7322           && !expr_equiv_p (dest, x))
7323         {
7324           if (after)
7325             {
7326               if (output_dependence (dest, x))
7327                 return true;
7328             }
7329           else
7330             {
7331               if (output_dependence (x, dest))
7332                 return true;
7333             }
7334         }
7335       if (find_loads (SET_SRC (pat), x, after))
7336         return true;
7337     }
7338   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
7339     return true;
7340
7341   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
7342      location aliased with X, then this insn kills X.  */
7343   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
7344   if (! note)
7345     return false;
7346   note = XEXP (note, 0);
7347
7348   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
7349      alias relationship, then it does not kill X.  */
7350   if (expr_equiv_p (note, x))
7351     return false;
7352
7353   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
7354   return find_loads (note, x, after);
7355 }
7356
7357 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
7358    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
7359    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
7360    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
7361
7362 static bool
7363 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
7364                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
7365 {
7366   rtx last = bb->end, act;
7367
7368   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
7369     {
7370       /* We do not know where it will happen.  */
7371       if (fail_insn)
7372         *fail_insn = NULL_RTX;
7373       return true;
7374     }
7375
7376   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
7377   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
7378     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
7379       {
7380         if (fail_insn)
7381           *fail_insn = act;
7382         return true;
7383       }
7384
7385   return false;
7386 }
7387
7388 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
7389    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
7390    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
7391 static bool
7392 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
7393                      int *regs_set_before)
7394 {
7395   rtx first = bb->head;
7396
7397   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
7398     return true;
7399
7400   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
7401     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
7402       return true;
7403
7404   return false;
7405 }
7406
7407 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
7408    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
7409 static void
7410 build_store_vectors (void)
7411 {
7412   basic_block bb;
7413   int *regs_set_in_block;
7414   rtx insn, st;
7415   struct ls_expr * ptr;
7416   unsigned regno;
7417
7418   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
7419      by aliasing later in its block.  */
7420   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
7421   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
7422
7423   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
7424   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
7425
7426   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
7427     {
7428       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
7429         {
7430           insn = XEXP (st, 0);
7431           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
7432
7433           /* If we've already seen an available expression in this block,
7434              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
7435              copy the SRC expression to an unused register in case there
7436              are any side effects.  */
7437           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
7438             {
7439               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
7440               if (gcse_file)
7441                 fprintf (gcse_file, "Removing redundant store:\n");
7442               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
7443               continue;
7444             }
7445           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
7446         }
7447
7448       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
7449         {
7450           insn = XEXP (st, 0);
7451           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
7452           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
7453         }
7454     }
7455
7456   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
7457   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
7458
7459   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
7460   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
7461   regs_set_in_block = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
7462
7463   FOR_EACH_BB (bb)
7464     {
7465       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
7466         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
7467
7468       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
7469         {
7470           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, bb->head,
7471                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
7472             {
7473               /* It should not be necessary to consider the expression
7474                  killed if it is both anticipatable and available.  */
7475               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
7476                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
7477                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
7478             }
7479           else
7480             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
7481         }
7482     }
7483
7484   free (regs_set_in_block);
7485
7486   if (gcse_file)
7487     {
7488       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
7489       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
7490       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
7491       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
7492     }
7493 }
7494
7495 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
7496    the BLOCK_HEAD if needed.  */
7497
7498 static void
7499 insert_insn_start_bb (rtx insn, basic_block bb)
7500 {
7501   /* Insert at start of successor block.  */
7502   rtx prev = PREV_INSN (bb->head);
7503   rtx before = bb->head;
7504   while (before != 0)
7505     {
7506       if (GET_CODE (before) != CODE_LABEL
7507           && (GET_CODE (before) != NOTE
7508               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
7509         break;
7510       prev = before;
7511       if (prev == bb->end)
7512         break;
7513       before = NEXT_INSN (before);
7514     }
7515
7516   insn = emit_insn_after (insn, prev);
7517
7518   if (gcse_file)
7519     {
7520       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
7521                bb->index);
7522       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
7523       fprintf (gcse_file, "\n");
7524     }
7525 }
7526
7527 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
7528    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
7529    if an edge insertion was performed.  */
7530
7531 static int
7532 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
7533 {
7534   rtx reg, insn;
7535   basic_block bb;
7536   edge tmp;
7537
7538   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
7539      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
7540   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
7541     return 0;
7542
7543   if (e->flags & EDGE_FAKE)
7544     return 0;
7545
7546   reg = expr->reaching_reg;
7547   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
7548
7549   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
7550      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
7551      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
7552   bb = e->dest;
7553   for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
7554     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
7555       {
7556         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
7557         if (index == EDGE_INDEX_NO_EDGE)
7558           abort ();
7559         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
7560           break;
7561       }
7562
7563   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
7564      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
7565   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
7566     {
7567       for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
7568         {
7569           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
7570           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
7571         }
7572       insert_insn_start_bb (insn, bb);
7573       return 0;
7574     }
7575
7576   /* We can't insert on this edge, so we'll insert at the head of the
7577      successors block.  See Morgan, sec 10.5.  */
7578   if ((e->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
7579     {
7580       insert_insn_start_bb (insn, bb);
7581       return 0;
7582     }
7583
7584   insert_insn_on_edge (insn, e);
7585
7586   if (gcse_file)
7587     {
7588       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
7589                e->src->index, e->dest->index);
7590       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
7591       fprintf (gcse_file, "\n");
7592     }
7593
7594   return 1;
7595 }
7596
7597 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
7598    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
7599
7600    This could be rather expensive.  */
7601
7602 static void
7603 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
7604 {
7605   edge *stack = xmalloc (sizeof (edge) * n_basic_blocks), act;
7606   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
7607   int stack_top = 0;
7608   rtx last, insn, note;
7609   rtx mem = smexpr->pattern;
7610
7611   sbitmap_zero (visited);
7612   act = bb->succ;
7613
7614   while (1)
7615     {
7616       if (!act)
7617         {
7618           if (!stack_top)
7619             {
7620               free (stack);
7621               sbitmap_free (visited);
7622               return;
7623             }
7624           act = stack[--stack_top];
7625         }
7626       bb = act->dest;
7627       
7628       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
7629           || TEST_BIT (visited, bb->index)
7630           || TEST_BIT (ae_kill[bb->index], smexpr->index))
7631         {
7632           act = act->succ_next;
7633           continue;
7634         }
7635       SET_BIT (visited, bb->index);
7636
7637       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
7638         {
7639           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
7640                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
7641                last = XEXP (last, 1))
7642             continue;
7643           last = XEXP (last, 0);
7644         }
7645       else
7646         last = NEXT_INSN (bb->end);
7647   
7648       for (insn = bb->head; insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
7649         if (INSN_P (insn))
7650           {
7651             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
7652             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
7653               continue;
7654
7655             if (gcse_file)
7656               fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
7657                        INSN_UID (insn));
7658             remove_note (insn, note);
7659           }
7660       act = act->succ_next;
7661       if (bb->succ)
7662         {
7663           if (act)
7664             stack[stack_top++] = act;
7665           act = bb->succ;
7666         }
7667     }
7668 }
7669
7670 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
7671
7672 static void
7673 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
7674 {
7675   rtx insn, mem, note, set, ptr;
7676
7677   mem = smexpr->pattern;
7678   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
7679   insn = emit_insn_after (insn, del);
7680
7681   if (gcse_file)
7682     {
7683       fprintf (gcse_file,
7684                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
7685       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
7686       fprintf (gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
7687       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
7688       fprintf (gcse_file, "\n");
7689     }
7690
7691   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
7692     if (XEXP (ptr, 0) == del)
7693       {
7694         XEXP (ptr, 0) = insn;
7695         break;
7696       }
7697   delete_insn (del);
7698
7699   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
7700      they are no longer accurate provided that they are reached by this
7701      definition, so drop them.  */
7702   for (; insn != NEXT_INSN (bb->end); insn = NEXT_INSN (insn))
7703     if (INSN_P (insn))
7704       {
7705         set = single_set (insn);
7706         if (!set)
7707           continue;
7708         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
7709           return;
7710         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
7711         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
7712           continue;
7713
7714         if (gcse_file)
7715           fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
7716                    INSN_UID (insn));
7717         remove_note (insn, note);
7718       }
7719   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
7720 }
7721
7722
7723 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
7724    the reaching_reg for later storing.  */
7725
7726 static void
7727 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
7728 {
7729   rtx reg, i, del;
7730
7731   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
7732     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
7733
7734   reg = expr->reaching_reg;
7735
7736   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
7737     {
7738       del = XEXP (i, 0);
7739       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
7740         {
7741           /* We know there is only one since we deleted redundant
7742              ones during the available computation.  */
7743           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
7744           break;
7745         }
7746     }
7747 }
7748
7749 /* Free memory used by store motion.  */
7750
7751 static void
7752 free_store_memory (void)
7753 {
7754   free_ldst_mems ();
7755
7756   if (ae_gen)
7757     sbitmap_vector_free (ae_gen);
7758   if (ae_kill)
7759     sbitmap_vector_free (ae_kill);
7760   if (transp)
7761     sbitmap_vector_free (transp);
7762   if (st_antloc)
7763     sbitmap_vector_free (st_antloc);
7764   if (pre_insert_map)
7765     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
7766   if (pre_delete_map)
7767     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
7768   if (reg_set_in_block)
7769     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
7770
7771   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
7772   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
7773 }
7774
7775 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
7776    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
7777
7778 static void
7779 store_motion (void)
7780 {
7781   basic_block bb;
7782   int x;
7783   struct ls_expr * ptr;
7784   int update_flow = 0;
7785
7786   if (gcse_file)
7787     {
7788       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
7789       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
7790     }
7791
7792   init_alias_analysis ();
7793
7794   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
7795   num_stores = compute_store_table ();
7796   if (num_stores == 0)
7797     {
7798       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
7799       end_alias_analysis ();
7800       return;
7801     }
7802
7803   /* Now compute kill & transp vectors.  */
7804   build_store_vectors ();
7805   add_noreturn_fake_exit_edges ();
7806   connect_infinite_loops_to_exit ();
7807
7808   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen,
7809                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
7810                                 &pre_delete_map);
7811
7812   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
7813   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
7814     {
7815       FOR_EACH_BB (bb)
7816         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
7817           delete_store (ptr, bb);
7818
7819       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
7820         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
7821           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
7822     }
7823
7824   if (update_flow)
7825     commit_edge_insertions ();
7826
7827   free_store_memory ();
7828   free_edge_list (edge_list);
7829   remove_fake_edges ();
7830   end_alias_analysis ();
7831 }
7832
7833 \f
7834 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
7835
7836 int
7837 bypass_jumps (FILE *file)
7838 {
7839   int changed;
7840
7841   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
7842      setjmp, so just punt to be safe.  */
7843   if (current_function_calls_setjmp)
7844     return 0;
7845
7846   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
7847   debug_stderr = stderr;
7848   gcse_file = file;
7849
7850   /* Identify the basic block information for this function, including
7851      successors and predecessors.  */
7852   max_gcse_regno = max_reg_num ();
7853
7854   if (file)
7855     dump_flow_info (file);
7856
7857   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive  */
7858   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
7859     return 0;
7860
7861   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
7862   bytes_used = 0;
7863
7864   /* We need alias.  */
7865   init_alias_analysis ();
7866
7867   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
7868      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
7869      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
7870      computation.
7871
7872      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
7873      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
7874      information about memory sets when we build the hash tables.  */
7875
7876   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
7877   compute_sets (get_insns ());
7878
7879   max_gcse_regno = max_reg_num ();
7880   alloc_gcse_mem (get_insns ());
7881   changed = one_cprop_pass (1, 1, 1);
7882   free_gcse_mem ();
7883
7884   if (file)
7885     {
7886       fprintf (file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
7887                current_function_name, n_basic_blocks);
7888       fprintf (file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
7889     }
7890
7891   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
7892   free_reg_set_mem ();
7893
7894   /* We are finished with alias.  */
7895   end_alias_analysis ();
7896   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
7897
7898   return changed;
7899 }
7900
7901 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
7902    optimization about to be performed.  */
7903
7904 static bool
7905 is_too_expensive (const char *pass)
7906 {
7907   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
7908      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
7909      particularly useful.
7910      
7911      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
7912      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
7913      which have a couple switch statements.  Rather than simply
7914      threshold the number of blocks, uses something with a more
7915      graceful degradation.  */
7916   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
7917     {
7918       if (warn_disabled_optimization)
7919         warning ("%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
7920                  pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
7921       
7922       return true;
7923     }
7924
7925   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
7926      storage it's better just to disable the optimization.  */
7927   if ((n_basic_blocks
7928        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
7929        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
7930     {
7931       if (warn_disabled_optimization)
7932         warning ("%s: %d basic blocks and %d registers",
7933                  pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
7934
7935       return true;
7936     }
7937
7938   return false;
7939 }
7940
7941 #include "gt-gcse.h"