OSDN Git Service

* calls.c, function.c: Always define PREFERRED_STACK_BOUNDARY
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcse.c
1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GNU CC.
6
7 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
20 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 /* TODO
23    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
24    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
25      calc of how many regs are available in each class and use that to
26      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
27    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
28      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
29      allows more load motion, particularly out of loops.
30    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
31      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
32      recomputing it for each pass
33
34 */
35
36 /* References searched while implementing this.
37
38    Compilers Principles, Techniques and Tools
39    Aho, Sethi, Ullman
40    Addison-Wesley, 1988
41
42    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
43    E. Morel, C. Renvoise
44    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
45
46    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
47    Frederick Chow
48    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
49
50    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
51    D.M. Dhamdhere
52    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
53
54    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
55    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
56    K-H Drechsler, M.P. Stadel
57    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
58
59    Practical Adaptation of the Global Optimization
60    Algorithm of Morel and Renvoise
61    D.M. Dhamdhere
62    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
63
64    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
65    Dependence Graph
66    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
67    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
68
69    Lazy Code Motion
70    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
71    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
72
73    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
74    Time for Reducible Flow Control
75    Thomas Ball
76    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
77    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
78
79    An Efficient Representation for Sparse Sets
80    Preston Briggs, Linda Torczon
81    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
82    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
83
84    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
85    K-H Drechsler, M.P. Stadel
86    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
87
88    Partial Dead Code Elimination
89    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
90    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
91
92    Effective Partial Redundancy Elimination
93    P. Briggs, K.D. Cooper
94    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
95
96    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
97    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
98    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
99
100    Optimal Code Motion: Theory and Practice
101    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
102    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
103
104    The power of assignment motion
105    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
106    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
107
108    Global code motion / global value numbering
109    C. Click
110    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
111
112    Value Driven Redundancy Elimination
113    L.T. Simpson
114    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
115
116    Value Numbering
117    L.T. Simpson
118    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
119
120    High Performance Compilers for Parallel Computing
121    Michael Wolfe
122    Addison-Wesley, 1996
123
124    Advanced Compiler Design and Implementation
125    Steven Muchnick
126    Morgan Kaufmann, 1997
127
128    Building an Optimizing Compiler
129    Robert Morgan
130    Digital Press, 1998
131
132    People wishing to speed up the code here should read:
133      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
134      B.G. Ryder, M.C. Paull
135      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
136
137      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
138      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
139      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
140
141    People wishing to do something different can find various possibilities
142    in the above papers and elsewhere.
143 */
144
145 #include "config.h"
146 #include "system.h"
147 #include "toplev.h"
148
149 #include "rtl.h"
150 #include "tm_p.h"
151 #include "regs.h"
152 #include "hard-reg-set.h"
153 #include "flags.h"
154 #include "real.h"
155 #include "insn-config.h"
156 #include "recog.h"
157 #include "basic-block.h"
158 #include "output.h"
159 #include "function.h"
160 #include "expr.h" 
161 #include "ggc.h"
162 #include "params.h"
163
164 #include "obstack.h"
165 #define obstack_chunk_alloc gmalloc
166 #define obstack_chunk_free free
167
168 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
169    moving loop invariant calculations out of loops.
170
171    Originally this tended to create worse overall code, but several
172    improvements during the development of PRE seem to have made following
173    back edges generally a win.
174
175    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
176    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
177    out of loops.  At some point we might need to move some of those
178    heuristics into gcse.c.  */
179 #define FOLLOW_BACK_EDGES 1
180
181 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
182    are a superset of those done by GCSE.
183
184    We perform the following steps:
185
186    1) Compute basic block information.
187
188    2) Compute table of places where registers are set.
189
190    3) Perform copy/constant propagation.
191
192    4) Perform global cse.
193
194    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
195
196    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
197    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
198    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
199    GCSE will try to use an existing register containing the common
200    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
201    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
202
203    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
204    (set (pseudo-reg) (expression)).
205    Function want_to_gcse_p says what these are.
206
207    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
208    partially redundant).
209
210    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
211    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
212    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
213
214    **********************
215
216    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
217    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
218    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
219    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
220    the expense.
221
222    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
223    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
224    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
225    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
226
227    It was found doing copy propagation between each pass enables further
228    substitutions.
229
230    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
231    awhile to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter max-gcse-passes can
232    be modified if one wants to experiment.
233
234    **********************
235
236    The steps for PRE are:
237
238    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
239
240    2) Perform the data flow analysis for PRE.
241
242    3) Delete the redundant instructions
243
244    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
245       redundant instructions fully redundant.
246
247    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
248       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
249
250    The deletion is done first so that when we do insertions we
251    know which pseudo reg to use.
252
253    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
254    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
255    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
256
257    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
258    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
259    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
260    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
261    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
262    each register in each block and thus can try to use an existing register.
263
264    **********************
265
266    A fair bit of simplicity is created by creating small functions for simple
267    tasks, even when the function is only called in one place.  This may
268    measurably slow things down [or may not] by creating more function call
269    overhead than is necessary.  The source is laid out so that it's trivial
270    to make the affected functions inline so that one can measure what speed
271    up, if any, can be achieved, and maybe later when things settle things can
272    be rearranged.
273
274    Help stamp out big monolithic functions!  */
275 \f
276 /* GCSE global vars.  */
277
278 /* -dG dump file.  */
279 static FILE *gcse_file;
280
281 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
282    want to do this for two cases.
283
284     * If we changed any jumps via cprop.
285
286     * If we added any labels via edge splitting.  */
287
288 static int run_jump_opt_after_gcse;
289
290 /* Bitmaps are normally not included in debugging dumps.
291    However it's useful to be able to print them from GDB.
292    We could create special functions for this, but it's simpler to
293    just allow passing stderr to the dump_foo fns.  Since stderr can
294    be a macro, we store a copy here.  */
295 static FILE *debug_stderr;
296
297 /* An obstack for our working variables.  */
298 static struct obstack gcse_obstack;
299
300 /* Non-zero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
301    This is trivially true for integer and floating point values.
302    It may or may not be true for condition codes.  */
303 static char can_copy_p[(int) NUM_MACHINE_MODES];
304
305 /* Non-zero if can_copy_p has been initialized.  */
306 static int can_copy_init_p;
307
308 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
309
310 /* Hash table of expressions.  */
311
312 struct expr
313 {
314   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
315   rtx expr;
316   /* Index in the available expression bitmaps.  */
317   int bitmap_index;
318   /* Next entry with the same hash.  */
319   struct expr *next_same_hash;
320   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
321      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
322      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
323      to the occurrence and the output is not used between the start of
324      the block and the occurrence.  */
325   struct occr *antic_occr;
326   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
327      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
328      basic block and the operands are not modified by following statements in
329      the basic block [including this insn].  */
330   struct occr *avail_occr;
331   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
332      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
333      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
334   rtx reaching_reg;
335 };
336
337 /* Occurrence of an expression.
338    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
339    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
340
341 struct occr
342 {
343   /* Next occurrence of this expression.  */
344   struct occr *next;
345   /* The insn that computes the expression.  */
346   rtx insn;
347   /* Non-zero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
348   char deleted_p;
349   /* Non-zero if this [available] occurrence has been copied to
350      reaching_reg.  */
351   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
352      the same byte.  */
353   char copied_p;
354 };
355
356 /* Expression and copy propagation hash tables.
357    Each hash table is an array of buckets.
358    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
359    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
360    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
361    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
362    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
363    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
364
365 /* Total size of the expression hash table, in elements.  */
366 static unsigned int expr_hash_table_size;
367
368 /* The table itself.
369    This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
370 static struct expr **expr_hash_table;
371
372 /* Total size of the copy propagation hash table, in elements.  */
373 static unsigned int set_hash_table_size;
374
375 /* The table itself.
376    This is an array of `set_hash_table_size' elements.  */
377 static struct expr **set_hash_table;
378
379 /* Mapping of uids to cuids.
380    Only real insns get cuids.  */
381 static int *uid_cuid;
382
383 /* Highest UID in UID_CUID.  */
384 static int max_uid;
385
386 /* Get the cuid of an insn.  */
387 #ifdef ENABLE_CHECKING
388 #define INSN_CUID(INSN) (INSN_UID (INSN) > max_uid ? (abort (), 0) : uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
389 #else
390 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
391 #endif
392
393 /* Number of cuids.  */
394 static int max_cuid;
395
396 /* Mapping of cuids to insns.  */
397 static rtx *cuid_insn;
398
399 /* Get insn from cuid.  */
400 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
401
402 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
403    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
404    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
405 static unsigned int max_gcse_regno;
406
407 /* Maximum number of cse-able expressions found.  */
408 static int n_exprs;
409
410 /* Maximum number of assignments for copy propagation found.  */
411 static int n_sets;
412
413 /* Table of registers that are modified.
414
415    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
416    is set.
417
418    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
419    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
420    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
421
422    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
423    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
424    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
425    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
426    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
427    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
428    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
429    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
430    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
431    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
432    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
433    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
434    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
435
436 typedef struct reg_set
437 {
438   /* The next setting of this register.  */
439   struct reg_set *next;
440   /* The insn where it was set.  */
441   rtx insn;
442 } reg_set;
443
444 static reg_set **reg_set_table;
445
446 /* Size of `reg_set_table'.
447    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
448    necessary.  */
449 static int reg_set_table_size;
450
451 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
452 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
453
454 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
455    or store motion. 
456    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
457    anything except itself. (ie, loads and stores to a single location).
458    We can then allow movement of these MEM refs with a little special 
459    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
460    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
461    no side effects so we can re-issue the setter value.  
462    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
463    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
464
465 struct ls_expr
466 {
467   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
468   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
469   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
470   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
471   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
472   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
473   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
474   int hash_index;               /* Index when in a hash table.  */
475   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
476 };
477
478 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
479 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
480
481 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
482    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
483    the start of the basic block.  */
484 static sbitmap reg_set_bitmap;
485
486 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
487    This is used by expr_killed_p and compute_transp.
488    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
489    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
490    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
491 static sbitmap *reg_set_in_block;
492
493 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
494    memory within that block.  */
495 static rtx * modify_mem_list;
496
497 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
498 static rtx * canon_modify_mem_list;
499 /* Various variables for statistics gathering.  */
500
501 /* Memory used in a pass.
502    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
503    to keep an eye on memory usage.  */
504 static int bytes_used;
505
506 /* GCSE substitutions made.  */
507 static int gcse_subst_count;
508 /* Number of copy instructions created.  */
509 static int gcse_create_count;
510 /* Number of constants propagated.  */
511 static int const_prop_count;
512 /* Number of copys propagated.  */
513 static int copy_prop_count;
514 \f
515 /* These variables are used by classic GCSE.
516    Normally they'd be defined a bit later, but `rd_gen' needs to
517    be declared sooner.  */
518
519 /* Each block has a bitmap of each type.
520    The length of each blocks bitmap is:
521
522        max_cuid  - for reaching definitions
523        n_exprs - for available expressions
524
525    Thus we view the bitmaps as 2 dimensional arrays.  i.e.
526    rd_kill[block_num][cuid_num]
527    ae_kill[block_num][expr_num]                  */
528
529 /* For reaching defs */
530 static sbitmap *rd_kill, *rd_gen, *reaching_defs, *rd_out;
531
532 /* for available exprs */
533 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen, *ae_in, *ae_out;
534
535 /* Objects of this type are passed around by the null-pointer check
536    removal routines.  */
537 struct null_pointer_info
538 {
539   /* The basic block being processed.  */
540   int current_block;
541   /* The first register to be handled in this pass.  */
542   unsigned int min_reg;
543   /* One greater than the last register to be handled in this pass.  */
544   unsigned int max_reg;
545   sbitmap *nonnull_local;
546   sbitmap *nonnull_killed;
547 };
548 \f
549 static void compute_can_copy    PARAMS ((void));
550 static char *gmalloc            PARAMS ((unsigned int));
551 static char *grealloc           PARAMS ((char *, unsigned int));
552 static char *gcse_alloc         PARAMS ((unsigned long));
553 static void alloc_gcse_mem      PARAMS ((rtx));
554 static void free_gcse_mem       PARAMS ((void));
555 static void alloc_reg_set_mem   PARAMS ((int));
556 static void free_reg_set_mem    PARAMS ((void));
557 static int get_bitmap_width     PARAMS ((int, int, int));
558 static void record_one_set      PARAMS ((int, rtx));
559 static void record_set_info     PARAMS ((rtx, rtx, void *));
560 static void compute_sets        PARAMS ((rtx));
561 static void hash_scan_insn      PARAMS ((rtx, int, int));
562 static void hash_scan_set       PARAMS ((rtx, rtx, int));
563 static void hash_scan_clobber   PARAMS ((rtx, rtx));
564 static void hash_scan_call      PARAMS ((rtx, rtx));
565 static int want_to_gcse_p       PARAMS ((rtx));
566 static int oprs_unchanged_p     PARAMS ((rtx, rtx, int));
567 static int oprs_anticipatable_p PARAMS ((rtx, rtx));
568 static int oprs_available_p     PARAMS ((rtx, rtx));
569 static void insert_expr_in_table PARAMS ((rtx, enum machine_mode, rtx,
570                                           int, int));
571 static void insert_set_in_table PARAMS ((rtx, rtx));
572 static unsigned int hash_expr   PARAMS ((rtx, enum machine_mode, int *, int));
573 static unsigned int hash_expr_1 PARAMS ((rtx, enum machine_mode, int *));
574 static unsigned int hash_string_1 PARAMS ((const char *));
575 static unsigned int hash_set    PARAMS ((int, int));
576 static int expr_equiv_p         PARAMS ((rtx, rtx));
577 static void record_last_reg_set_info PARAMS ((rtx, int));
578 static void record_last_mem_set_info PARAMS ((rtx));
579 static void record_last_set_info PARAMS ((rtx, rtx, void *));
580 static void compute_hash_table  PARAMS ((int));
581 static void alloc_set_hash_table PARAMS ((int));
582 static void free_set_hash_table PARAMS ((void));
583 static void compute_set_hash_table PARAMS ((void));
584 static void alloc_expr_hash_table PARAMS ((unsigned int));
585 static void free_expr_hash_table PARAMS ((void));
586 static void compute_expr_hash_table PARAMS ((void));
587 static void dump_hash_table     PARAMS ((FILE *, const char *, struct expr **,
588                                          int, int));
589 static struct expr *lookup_expr PARAMS ((rtx));
590 static struct expr *lookup_set  PARAMS ((unsigned int, rtx));
591 static struct expr *next_set    PARAMS ((unsigned int, struct expr *));
592 static void reset_opr_set_tables PARAMS ((void));
593 static int oprs_not_set_p       PARAMS ((rtx, rtx));
594 static void mark_call           PARAMS ((rtx));
595 static void mark_set            PARAMS ((rtx, rtx));
596 static void mark_clobber        PARAMS ((rtx, rtx));
597 static void mark_oprs_set       PARAMS ((rtx));
598 static void alloc_cprop_mem     PARAMS ((int, int));
599 static void free_cprop_mem      PARAMS ((void));
600 static void compute_transp      PARAMS ((rtx, int, sbitmap *, int));
601 static void compute_transpout   PARAMS ((void));
602 static void compute_local_properties PARAMS ((sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
603                                               int));
604 static void compute_cprop_data  PARAMS ((void));
605 static void find_used_regs      PARAMS ((rtx *, void *));
606 static int try_replace_reg      PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
607 static struct expr *find_avail_set PARAMS ((int, rtx));
608 static int cprop_jump           PARAMS ((basic_block, rtx, rtx, rtx));
609 #ifdef HAVE_cc0
610 static int cprop_cc0_jump       PARAMS ((basic_block, rtx, struct reg_use *, rtx));
611 #endif
612 static void mems_conflict_for_gcse_p PARAMS ((rtx, rtx, void *));
613 static int load_killed_in_block_p    PARAMS ((basic_block, int, rtx, int));
614 static void canon_list_insert        PARAMS ((rtx, rtx, void *));
615 static int cprop_insn           PARAMS ((basic_block, rtx, int));
616 static int cprop                PARAMS ((int));
617 static int one_cprop_pass       PARAMS ((int, int));
618 static void alloc_pre_mem       PARAMS ((int, int));
619 static void free_pre_mem        PARAMS ((void));
620 static void compute_pre_data    PARAMS ((void));
621 static int pre_expr_reaches_here_p PARAMS ((basic_block, struct expr *, 
622                                             basic_block));
623 static void insert_insn_end_bb  PARAMS ((struct expr *, basic_block, int));
624 static void pre_insert_copy_insn PARAMS ((struct expr *, rtx));
625 static void pre_insert_copies   PARAMS ((void));
626 static int pre_delete           PARAMS ((void));
627 static int pre_gcse             PARAMS ((void));
628 static int one_pre_gcse_pass    PARAMS ((int));
629 static void add_label_notes     PARAMS ((rtx, rtx));
630 static void alloc_code_hoist_mem PARAMS ((int, int));
631 static void free_code_hoist_mem PARAMS ((void));
632 static void compute_code_hoist_vbeinout PARAMS ((void));
633 static void compute_code_hoist_data PARAMS ((void));
634 static int hoist_expr_reaches_here_p PARAMS ((basic_block, int, basic_block, 
635                                               char *));
636 static void hoist_code          PARAMS ((void));
637 static int one_code_hoisting_pass PARAMS ((void));
638 static void alloc_rd_mem        PARAMS ((int, int));
639 static void free_rd_mem         PARAMS ((void));
640 static void handle_rd_kill_set  PARAMS ((rtx, int, basic_block));
641 static void compute_kill_rd     PARAMS ((void));
642 static void compute_rd          PARAMS ((void));
643 static void alloc_avail_expr_mem PARAMS ((int, int));
644 static void free_avail_expr_mem PARAMS ((void));
645 static void compute_ae_gen      PARAMS ((void));
646 static int expr_killed_p        PARAMS ((rtx, basic_block));
647 static void compute_ae_kill     PARAMS ((sbitmap *, sbitmap *));
648 static int expr_reaches_here_p  PARAMS ((struct occr *, struct expr *,
649                                          basic_block, int));
650 static rtx computing_insn       PARAMS ((struct expr *, rtx));
651 static int def_reaches_here_p   PARAMS ((rtx, rtx));
652 static int can_disregard_other_sets PARAMS ((struct reg_set **, rtx, int));
653 static int handle_avail_expr    PARAMS ((rtx, struct expr *));
654 static int classic_gcse         PARAMS ((void));
655 static int one_classic_gcse_pass PARAMS ((int));
656 static void invalidate_nonnull_info PARAMS ((rtx, rtx, void *));
657 static void delete_null_pointer_checks_1 PARAMS ((varray_type *, unsigned int *,
658                                                   sbitmap *, sbitmap *,
659                                                   struct null_pointer_info *));
660 static rtx process_insert_insn  PARAMS ((struct expr *));
661 static int pre_edge_insert      PARAMS ((struct edge_list *, struct expr **));
662 static int expr_reaches_here_p_work PARAMS ((struct occr *, struct expr *,
663                                              basic_block, int, char *));
664 static int pre_expr_reaches_here_p_work PARAMS ((basic_block, struct expr *,
665                                                  basic_block, char *));
666 static struct ls_expr * ldst_entry      PARAMS ((rtx));
667 static void free_ldst_entry             PARAMS ((struct ls_expr *));
668 static void free_ldst_mems              PARAMS ((void));
669 static void print_ldst_list             PARAMS ((FILE *));
670 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst PARAMS ((rtx));
671 static int enumerate_ldsts              PARAMS ((void));
672 static inline struct ls_expr * first_ls_expr PARAMS ((void));
673 static inline struct ls_expr * next_ls_expr  PARAMS ((struct ls_expr *));
674 static int simple_mem                   PARAMS ((rtx));
675 static void invalidate_any_buried_refs  PARAMS ((rtx));
676 static void compute_ld_motion_mems      PARAMS ((void)); 
677 static void trim_ld_motion_mems         PARAMS ((void));
678 static void update_ld_motion_stores     PARAMS ((struct expr *));
679 static void reg_set_info                PARAMS ((rtx, rtx, void *));
680 static int store_ops_ok                 PARAMS ((rtx, basic_block));
681 static void find_moveable_store         PARAMS ((rtx));
682 static int compute_store_table          PARAMS ((void));
683 static int load_kills_store             PARAMS ((rtx, rtx));
684 static int find_loads                   PARAMS ((rtx, rtx));
685 static int store_killed_in_insn         PARAMS ((rtx, rtx));
686 static int store_killed_after           PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
687 static int store_killed_before          PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
688 static void build_store_vectors         PARAMS ((void));
689 static void insert_insn_start_bb        PARAMS ((rtx, basic_block));
690 static int insert_store                 PARAMS ((struct ls_expr *, edge));
691 static void replace_store_insn          PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
692 static void delete_store                PARAMS ((struct ls_expr *, 
693                                                  basic_block));
694 static void free_store_memory           PARAMS ((void));
695 static void store_motion                PARAMS ((void));
696 \f
697 /* Entry point for global common subexpression elimination.
698    F is the first instruction in the function.  */
699
700 int
701 gcse_main (f, file)
702      rtx f;
703      FILE *file;
704 {
705   int changed, pass;
706   /* Bytes used at start of pass.  */
707   int initial_bytes_used;
708   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
709   int max_pass_bytes;
710   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
711   char *gcse_obstack_bottom;
712
713   /* Insertion of instructions on edges can create new basic blocks; we
714      need the original basic block count so that we can properly deallocate
715      arrays sized on the number of basic blocks originally in the cfg.  */
716   int orig_bb_count;
717   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
718      setjmp, so just punt to be safe.  */
719   if (current_function_calls_setjmp)
720     return 0;
721    
722   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
723   run_jump_opt_after_gcse = 0;
724
725   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
726   debug_stderr = stderr;
727   gcse_file = file;
728
729   /* Identify the basic block information for this function, including
730      successors and predecessors.  */
731   max_gcse_regno = max_reg_num ();
732
733   if (file)
734     dump_flow_info (file);
735
736   orig_bb_count = n_basic_blocks;
737   /* Return if there's nothing to do.  */
738   if (n_basic_blocks <= 1)
739     return 0;
740
741   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
742      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
743      particularly useful.
744
745      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
746      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
747      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
748      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
749   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
750     {
751       if (warn_disabled_optimization)
752       warning ("GCSE disabled: %d > 1000 basic blocks and %d >= 20 edges/basic block",
753                n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
754       return 0;
755     }
756
757   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
758      storage it's better just to disable the optimization.  */
759   if ((n_basic_blocks 
760        * SBITMAP_SET_SIZE (max_gcse_regno)
761        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
762     {
763       if (warn_disabled_optimization)
764         warning ("GCSE disabled: %d basic blocks and %d registers",
765                  n_basic_blocks, max_gcse_regno);
766
767       return 0;
768     }
769
770   /* See what modes support reg/reg copy operations.  */
771   if (! can_copy_init_p)
772     {
773       compute_can_copy ();
774       can_copy_init_p = 1;
775     }
776
777   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
778   bytes_used = 0;
779
780   /* We need alias.  */
781   init_alias_analysis ();
782   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
783      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
784      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
785      computation.
786
787      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
788      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
789      information about memory sets when we build the hash tables.  */
790
791   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
792   compute_sets (f);
793
794   pass = 0;
795   initial_bytes_used = bytes_used;
796   max_pass_bytes = 0;
797   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
798   changed = 1;
799   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
800     {
801       changed = 0;
802       if (file)
803         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
804
805       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
806          and the reg_set_table data.  */
807       bytes_used = initial_bytes_used;
808
809       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
810       max_gcse_regno = max_reg_num ();
811
812       alloc_gcse_mem (f);
813
814       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
815          during this pass.  */
816       changed = one_cprop_pass (pass + 1, 0);
817
818       if (optimize_size)
819         changed |= one_classic_gcse_pass (pass + 1);
820       else
821         {
822           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
823           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
824              recompute various things which are sized on the number of
825              basic blocks.  */
826           if (changed)
827             {
828               int i;
829
830               for (i = 0; i < orig_bb_count; i++)
831                 {
832                   if (modify_mem_list[i])
833                     free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
834                   if (canon_modify_mem_list[i])
835                     free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i); 
836                 }
837               modify_mem_list
838                 = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
839               canon_modify_mem_list
840                 = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
841               memset ((char *) modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
842               memset ((char *) canon_modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
843               orig_bb_count = n_basic_blocks;
844             }
845           free_reg_set_mem ();
846           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
847           compute_sets (f);
848           run_jump_opt_after_gcse = 1;
849         }
850
851       if (max_pass_bytes < bytes_used)
852         max_pass_bytes = bytes_used;
853
854       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
855          not re-use the existing allocated memory because the tables
856          will not have info for the insns or registers created by
857          partial redundancy elimination.  */
858       free_gcse_mem ();
859
860       /* It does not make sense to run code hoisting unless we optimizing
861          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
862          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
863          for space, we use a classic gcse algorithm instead of partial
864          redundancy algorithms).  */
865       if (optimize_size)
866         {
867           max_gcse_regno = max_reg_num ();
868           alloc_gcse_mem (f);
869           changed |= one_code_hoisting_pass ();
870           free_gcse_mem ();
871
872           if (max_pass_bytes < bytes_used)
873             max_pass_bytes = bytes_used;
874         }
875
876       if (file)
877         {
878           fprintf (file, "\n");
879           fflush (file);
880         }
881
882       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
883       pass++;
884     }
885
886   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
887      conditional jumps.  */
888
889   max_gcse_regno = max_reg_num ();
890   alloc_gcse_mem (f);
891   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
892   one_cprop_pass (pass + 1, 1);
893   free_gcse_mem ();
894
895   if (file)
896     {
897       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
898                current_function_name, n_basic_blocks);
899       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
900                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
901     }
902
903   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
904   free_reg_set_mem ();
905   /* We are finished with alias.  */
906   end_alias_analysis ();
907   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
908
909   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
910     store_motion ();
911   /* Record where pseudo-registers are set.  */
912   return run_jump_opt_after_gcse;
913 }
914 \f
915 /* Misc. utilities.  */
916
917 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
918
919 static void
920 compute_can_copy ()
921 {
922   int i;
923 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
924   rtx reg,insn;
925 #endif
926   memset (can_copy_p, 0, NUM_MACHINE_MODES);
927
928   start_sequence ();
929   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
930     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
931       {
932 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
933         can_copy_p[i] = 0;
934 #else
935         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
936         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
937         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
938           can_copy_p[i] = 1;
939 #endif
940       }
941     else
942       can_copy_p[i] = 1;
943
944   end_sequence ();
945 }
946 \f
947 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
948
949 static char *
950 gmalloc (size)
951      unsigned int size;
952 {
953   bytes_used += size;
954   return xmalloc (size);
955 }
956
957 /* Cover function to xrealloc.
958    We don't record the additional size since we don't know it.
959    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
960
961 static char *
962 grealloc (ptr, size)
963      char *ptr;
964      unsigned int size;
965 {
966   return xrealloc (ptr, size);
967 }
968
969 /* Cover function to obstack_alloc.
970    We don't need to record the bytes allocated here since
971    obstack_chunk_alloc is set to gmalloc.  */
972
973 static char *
974 gcse_alloc (size)
975      unsigned long size;
976 {
977   return (char *) obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
978 }
979
980 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
981    and reg/memory set tracking tables.
982
983    This is called at the start of each pass.  */
984
985 static void
986 alloc_gcse_mem (f)
987      rtx f;
988 {
989   int i,n;
990   rtx insn;
991
992   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
993      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
994      and only apply to real insns.  */
995
996   max_uid = get_max_uid ();
997   n = (max_uid + 1) * sizeof (int);
998   uid_cuid = (int *) gmalloc (n);
999   memset ((char *) uid_cuid, 0, n);
1000   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1001     {
1002       if (INSN_P (insn))
1003         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
1004       else
1005         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
1006     }
1007
1008   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
1009
1010   max_cuid = i;
1011   n = (max_cuid + 1) * sizeof (rtx);
1012   cuid_insn = (rtx *) gmalloc (n);
1013   memset ((char *) cuid_insn, 0, n);
1014   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1015     if (INSN_P (insn))
1016       CUID_INSN (i++) = insn;
1017
1018   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
1019   reg_set_bitmap = (sbitmap) sbitmap_alloc (max_gcse_regno);
1020
1021   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
1022   reg_set_in_block = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks,
1023                                                        max_gcse_regno);
1024   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
1025      basic block.  */
1026   modify_mem_list = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1027   canon_modify_mem_list = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1028   memset ((char *) modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1029   memset ((char *) canon_modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1030 }
1031
1032 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
1033
1034 static void
1035 free_gcse_mem ()
1036 {
1037   free (uid_cuid);
1038   free (cuid_insn);
1039
1040   free (reg_set_bitmap);
1041
1042   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
1043   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
1044   {
1045     int i;
1046
1047     for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
1048       {
1049         if (modify_mem_list[i])
1050           free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
1051         if (canon_modify_mem_list[i])
1052           free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i);
1053       }
1054
1055     free (modify_mem_list);
1056     free (canon_modify_mem_list);
1057     modify_mem_list = 0;
1058     canon_modify_mem_list = 0;
1059   }
1060 }
1061
1062 /* Many of the global optimization algorithms work by solving dataflow
1063    equations for various expressions.  Initially, some local value is
1064    computed for each expression in each block.  Then, the values across the
1065    various blocks are combined (by following flow graph edges) to arrive at
1066    global values.  Conceptually, each set of equations is independent.  We
1067    may therefore solve all the equations in parallel, solve them one at a
1068    time, or pick any intermediate approach.
1069
1070    When you're going to need N two-dimensional bitmaps, each X (say, the
1071    number of blocks) by Y (say, the number of expressions), call this
1072    function.  It's not important what X and Y represent; only that Y
1073    correspond to the things that can be done in parallel.  This function will
1074    return an appropriate chunking factor C; you should solve C sets of
1075    equations in parallel.  By going through this function, we can easily
1076    trade space against time; by solving fewer equations in parallel we use
1077    less space.  */
1078
1079 static int
1080 get_bitmap_width (n, x, y)
1081      int n;
1082      int x;
1083      int y;
1084 {
1085   /* It's not really worth figuring out *exactly* how much memory will
1086      be used by a particular choice.  The important thing is to get
1087      something approximately right.  */
1088   size_t max_bitmap_memory = 10 * 1024 * 1024;
1089
1090   /* The number of bytes we'd use for a single column of minimum
1091      width.  */
1092   size_t column_size = n * x * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE);
1093
1094   /* Often, it's reasonable just to solve all the equations in
1095      parallel.  */
1096   if (column_size * SBITMAP_SET_SIZE (y) <= max_bitmap_memory)
1097     return y;
1098
1099   /* Otherwise, pick the largest width we can, without going over the
1100      limit.  */
1101   return SBITMAP_ELT_BITS * ((max_bitmap_memory + column_size - 1)
1102                              / column_size);
1103 }
1104 \f
1105 /* Compute the local properties of each recorded expression.
1106
1107    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
1108    other blocks.
1109
1110    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
1111    in the block.
1112
1113    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
1114    at least once and expression would contain the same value if the
1115    computation was moved to the end of the block.
1116
1117    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1118    least once and expression would contain the same value if the computation
1119    was moved to the beginning of the block.
1120
1121    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1122    basically the same information and thus can easily share this code.
1123
1124    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1125    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1126    particular property.
1127
1128    SETP controls which hash table to look at.  If zero, this routine looks at
1129    the expr hash table; if nonzero this routine looks at the set hash table.
1130    Additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1131    ABSALTERED.  */
1132  
1133 static void
1134 compute_local_properties (transp, comp, antloc, setp)
1135      sbitmap *transp;
1136      sbitmap *comp;
1137      sbitmap *antloc;
1138      int setp;
1139 {
1140   unsigned int i, hash_table_size;
1141   struct expr **hash_table;
1142   
1143   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1144   if (transp)
1145     {
1146       if (setp)
1147         sbitmap_vector_zero (transp, n_basic_blocks);
1148       else
1149         sbitmap_vector_ones (transp, n_basic_blocks);
1150     }
1151
1152   if (comp)
1153     sbitmap_vector_zero (comp, n_basic_blocks);
1154   if (antloc)
1155     sbitmap_vector_zero (antloc, n_basic_blocks);
1156
1157   /* We use the same code for cprop, pre and hoisting.  For cprop
1158      we care about the set hash table, for pre and hoisting we
1159      care about the expr hash table.  */
1160   hash_table_size = setp ? set_hash_table_size : expr_hash_table_size;
1161   hash_table = setp ? set_hash_table : expr_hash_table;
1162
1163   for (i = 0; i < hash_table_size; i++)
1164     {
1165       struct expr *expr;
1166
1167       for (expr = hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1168         {
1169           int indx = expr->bitmap_index;
1170           struct occr *occr;
1171
1172           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1173              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1174              then reset the bits for those that are.  */
1175           if (transp)
1176             compute_transp (expr->expr, indx, transp, setp);
1177
1178           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1179              we want to set to non-zero in ANTLOC.  */
1180           if (antloc)
1181             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1182               {
1183                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1184
1185                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1186                    initialize this.  */
1187                 occr->deleted_p = 0;
1188               }
1189
1190           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1191              we want to set to non-zero in COMP.  */
1192           if (comp)
1193             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1194               {
1195                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1196
1197                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1198                    initialize this.  */
1199                 occr->copied_p = 0;
1200               }
1201
1202           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1203              initialize this.  */
1204           expr->reaching_reg = 0;
1205         }
1206     }
1207 }
1208 \f
1209 /* Register set information.
1210
1211    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1212    modified.  */
1213
1214 static struct obstack reg_set_obstack;
1215
1216 static void
1217 alloc_reg_set_mem (n_regs)
1218      int n_regs;
1219 {
1220   unsigned int n;
1221
1222   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1223   n = reg_set_table_size * sizeof (struct reg_set *);
1224   reg_set_table = (struct reg_set **) gmalloc (n);
1225   memset ((char *) reg_set_table, 0, n);
1226
1227   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1228 }
1229
1230 static void
1231 free_reg_set_mem ()
1232 {
1233   free (reg_set_table);
1234   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1235 }
1236
1237 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1238
1239 static void
1240 record_one_set (regno, insn)
1241      int regno;
1242      rtx insn;
1243 {
1244   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1245   struct reg_set *new_reg_info;
1246
1247   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1248   if (regno >= reg_set_table_size)
1249     {
1250       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1251
1252       reg_set_table
1253         = (struct reg_set **) grealloc ((char *) reg_set_table,
1254                                         new_size * sizeof (struct reg_set *));
1255       memset ((char *) (reg_set_table + reg_set_table_size), 0,
1256              (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1257       reg_set_table_size = new_size;
1258     }
1259
1260   new_reg_info = (struct reg_set *) obstack_alloc (&reg_set_obstack,
1261                                                    sizeof (struct reg_set));
1262   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1263   new_reg_info->insn = insn;
1264   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1265   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1266 }
1267
1268 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1269    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1270    occurring.  */
1271
1272 static void
1273 record_set_info (dest, setter, data)
1274      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
1275      void *data;
1276 {
1277   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1278
1279   if (GET_CODE (dest) == REG && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1280     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1281 }
1282
1283 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1284
1285    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1286    `reg_set_table' for further documenation.  */
1287
1288 static void
1289 compute_sets (f)
1290      rtx f;
1291 {
1292   rtx insn;
1293
1294   for (insn = f; insn != 0; insn = NEXT_INSN (insn))
1295     if (INSN_P (insn))
1296       note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1297 }
1298 \f
1299 /* Hash table support.  */
1300
1301 /* For each register, the cuid of the first/last insn in the block to set it,
1302    or -1 if not set.  */
1303 #define NEVER_SET -1
1304 static int *reg_first_set;
1305 static int *reg_last_set;
1306
1307
1308 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1309    GCSE.  */
1310
1311 static int
1312 want_to_gcse_p (x)
1313      rtx x;
1314 {
1315   static rtx test_insn = 0;
1316   int num_clobbers = 0;
1317   int icode;
1318
1319   switch (GET_CODE (x))
1320     {
1321     case REG:
1322     case SUBREG:
1323     case CONST_INT:
1324     case CONST_DOUBLE:
1325     case CALL:
1326       return 0;
1327
1328     default:
1329       break;
1330     }
1331
1332   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1333   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1334     return 1;
1335   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1336     return 0;
1337
1338   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1339      our test insn if we haven't already.  */
1340   if (test_insn == 0)
1341     {
1342       test_insn
1343         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1344                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1345                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1346                                       const0_rtx));
1347       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1348       ggc_add_rtx_root (&test_insn, 1);
1349     }
1350
1351   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1352      valid.  */
1353   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1354   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1355   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1356           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1357 }
1358
1359 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from the
1360    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1361    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1362
1363 static int
1364 oprs_unchanged_p (x, insn, avail_p)
1365      rtx x, insn;
1366      int avail_p;
1367 {
1368   int i, j;
1369   enum rtx_code code;
1370   const char *fmt;
1371
1372   if (x == 0)
1373     return 1;
1374
1375   code = GET_CODE (x);
1376   switch (code)
1377     {
1378     case REG:
1379       if (avail_p)
1380         return (reg_last_set[REGNO (x)] == NEVER_SET
1381                 || reg_last_set[REGNO (x)] < INSN_CUID (insn));
1382       else
1383         return (reg_first_set[REGNO (x)] == NEVER_SET
1384                 || reg_first_set[REGNO (x)] >= INSN_CUID (insn));
1385
1386     case MEM:
1387       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn), INSN_CUID (insn),
1388                                   x, avail_p))
1389         return 0;
1390       else
1391         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1392
1393     case PRE_DEC:
1394     case PRE_INC:
1395     case POST_DEC:
1396     case POST_INC:
1397     case PRE_MODIFY:
1398     case POST_MODIFY:
1399       return 0;
1400
1401     case PC:
1402     case CC0: /*FIXME*/
1403     case CONST:
1404     case CONST_INT:
1405     case CONST_DOUBLE:
1406     case SYMBOL_REF:
1407     case LABEL_REF:
1408     case ADDR_VEC:
1409     case ADDR_DIFF_VEC:
1410       return 1;
1411
1412     default:
1413       break;
1414     }
1415
1416   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1417     {
1418       if (fmt[i] == 'e')
1419         {
1420           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1421              level, change it into iteration.  This function is called enough
1422              to be worth it.  */
1423           if (i == 0)
1424             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1425
1426           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1427             return 0;
1428         }
1429       else if (fmt[i] == 'E')
1430         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1431           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1432             return 0;
1433     }
1434
1435   return 1;
1436 }
1437
1438 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1439    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1440    conflict between two memory references.  */
1441 static int gcse_mems_conflict_p;
1442
1443 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1444    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1445    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1446    this memory load.  */
1447 static rtx gcse_mem_operand;
1448
1449 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1450    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1451    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1452
1453 static void
1454 mems_conflict_for_gcse_p (dest, setter, data)
1455      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
1456      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
1457 {
1458   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1459          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1460          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
1461          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1462     dest = XEXP (dest, 0);
1463
1464   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1465      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1466      elsewhere.  */
1467   if (GET_CODE (dest) != MEM)
1468     return;
1469
1470   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1471      don't mark as killed this time.  */ 
1472   
1473   if (dest == gcse_mem_operand && pre_ldst_mems != NULL)
1474     {
1475       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1476         gcse_mems_conflict_p = 1;
1477       return;
1478     }
1479
1480   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1481                        rtx_addr_varies_p))
1482     gcse_mems_conflict_p = 1;
1483 }
1484
1485 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1486    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1487    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1488    before UID_LIMIT.
1489
1490    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1491    AVAIL_P to 0.  */
1492
1493 static int
1494 load_killed_in_block_p (bb, uid_limit, x, avail_p)
1495      basic_block bb;
1496      int uid_limit;
1497      rtx x;
1498      int avail_p;
1499 {
1500   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1501   while (list_entry)
1502     {
1503       rtx setter;
1504       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1505       if ((avail_p
1506            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1507           || (! avail_p
1508               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1509         {
1510           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1511           continue;
1512         }
1513
1514       setter = XEXP (list_entry, 0);
1515
1516       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1517          to pure functions are never put on the list, so we need not
1518          worry about them.  */
1519       if (GET_CODE (setter) == CALL_INSN)
1520         return 1;
1521
1522       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1523          note_stores to examine each hunk of memory that is modified. 
1524
1525          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1526          communicate via global variables.  Yuk.  */
1527       gcse_mem_operand = x;
1528       gcse_mems_conflict_p = 0;
1529       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1530       if (gcse_mems_conflict_p)
1531         return 1;
1532       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1533     }
1534   return 0;
1535 }
1536
1537 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from
1538    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1539
1540 static int
1541 oprs_anticipatable_p (x, insn)
1542      rtx x, insn;
1543 {
1544   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1545 }
1546
1547 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from
1548    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1549
1550 static int
1551 oprs_available_p (x, insn)
1552      rtx x, insn;
1553 {
1554   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1555 }
1556
1557 /* Hash expression X.
1558
1559    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1560    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1561    something we don't want to insert in the table.
1562
1563    ??? One might want to merge this with canon_hash.  Later.  */
1564
1565 static unsigned int
1566 hash_expr (x, mode, do_not_record_p, hash_table_size)
1567      rtx x;
1568      enum machine_mode mode;
1569      int *do_not_record_p;
1570      int hash_table_size;
1571 {
1572   unsigned int hash;
1573
1574   *do_not_record_p = 0;
1575
1576   hash = hash_expr_1 (x, mode, do_not_record_p);
1577   return hash % hash_table_size;
1578 }
1579
1580 /* Hash a string.  Just add its bytes up.  */
1581
1582 static inline unsigned
1583 hash_string_1 (ps)
1584      const char *ps;
1585 {
1586   unsigned hash = 0;
1587   const unsigned char *p = (const unsigned char *)ps;
1588   
1589   if (p)
1590     while (*p)
1591       hash += *p++;
1592
1593   return hash;
1594 }
1595
1596 /* Subroutine of hash_expr to do the actual work.  */
1597
1598 static unsigned int
1599 hash_expr_1 (x, mode, do_not_record_p)
1600      rtx x;
1601      enum machine_mode mode;
1602      int *do_not_record_p;
1603 {
1604   int i, j;
1605   unsigned hash = 0;
1606   enum rtx_code code;
1607   const char *fmt;
1608
1609   /* Used to turn recursion into iteration.  We can't rely on GCC's
1610      tail-recursion eliminatio since we need to keep accumulating values
1611      in HASH.  */
1612
1613   if (x == 0)
1614     return hash;
1615
1616  repeat:
1617   code = GET_CODE (x);
1618   switch (code)
1619     {
1620     case REG:
1621       hash += ((unsigned int) REG << 7) + REGNO (x);
1622       return hash;
1623
1624     case CONST_INT:
1625       hash += (((unsigned int) CONST_INT << 7) + (unsigned int) mode
1626                + (unsigned int) INTVAL (x));
1627       return hash;
1628
1629     case CONST_DOUBLE:
1630       /* This is like the general case, except that it only counts
1631          the integers representing the constant.  */
1632       hash += (unsigned int) code + (unsigned int) GET_MODE (x);
1633       if (GET_MODE (x) != VOIDmode)
1634         for (i = 2; i < GET_RTX_LENGTH (CONST_DOUBLE); i++)
1635           hash += (unsigned int) XWINT (x, i);
1636       else
1637         hash += ((unsigned int) CONST_DOUBLE_LOW (x)
1638                  + (unsigned int) CONST_DOUBLE_HIGH (x));
1639       return hash;
1640
1641       /* Assume there is only one rtx object for any given label.  */
1642     case LABEL_REF:
1643       /* We don't hash on the address of the CODE_LABEL to avoid bootstrap
1644          differences and differences between each stage's debugging dumps.  */
1645       hash += (((unsigned int) LABEL_REF << 7)
1646                + CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (x, 0)));
1647       return hash;
1648
1649     case SYMBOL_REF:
1650       {
1651         /* Don't hash on the symbol's address to avoid bootstrap differences.
1652            Different hash values may cause expressions to be recorded in
1653            different orders and thus different registers to be used in the
1654            final assembler.  This also avoids differences in the dump files
1655            between various stages.  */
1656         unsigned int h = 0;
1657         const unsigned char *p = (const unsigned char *) XSTR (x, 0);
1658
1659         while (*p)
1660           h += (h << 7) + *p++; /* ??? revisit */
1661
1662         hash += ((unsigned int) SYMBOL_REF << 7) + h;
1663         return hash;
1664       }
1665
1666     case MEM:
1667       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1668         {
1669           *do_not_record_p = 1;
1670           return 0;
1671         }
1672
1673       hash += (unsigned int) MEM;
1674       hash += MEM_ALIAS_SET (x);
1675       x = XEXP (x, 0);
1676       goto repeat;
1677
1678     case PRE_DEC:
1679     case PRE_INC:
1680     case POST_DEC:
1681     case POST_INC:
1682     case PC:
1683     case CC0:
1684     case CALL:
1685     case UNSPEC_VOLATILE:
1686       *do_not_record_p = 1;
1687       return 0;
1688
1689     case ASM_OPERANDS:
1690       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1691         {
1692           *do_not_record_p = 1;
1693           return 0;
1694         }
1695       else
1696         {
1697           /* We don't want to take the filename and line into account.  */
1698           hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x)
1699             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x))
1700             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x))
1701             + (unsigned) ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x);
1702
1703           if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1704             {
1705               for (i = 1; i < ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x); i++)
1706                 {
1707                   hash += (hash_expr_1 (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1708                                         GET_MODE (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i)),
1709                                         do_not_record_p)
1710                            + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT
1711                                             (x, i)));
1712                 }
1713
1714               hash += hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, 0));
1715               x = ASM_OPERANDS_INPUT (x, 0);
1716               mode = GET_MODE (x);
1717               goto repeat;
1718             }
1719           return hash;
1720         }
1721
1722     default:
1723       break;
1724     }
1725
1726   hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x);
1727   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1728     {
1729       if (fmt[i] == 'e')
1730         {
1731           /* If we are about to do the last recursive call
1732              needed at this level, change it into iteration.
1733              This function is called enough to be worth it.  */
1734           if (i == 0)
1735             {
1736               x = XEXP (x, i);
1737               goto repeat;
1738             }
1739
1740           hash += hash_expr_1 (XEXP (x, i), 0, do_not_record_p);
1741           if (*do_not_record_p)
1742             return 0;
1743         }
1744
1745       else if (fmt[i] == 'E')
1746         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1747           {
1748             hash += hash_expr_1 (XVECEXP (x, i, j), 0, do_not_record_p);
1749             if (*do_not_record_p)
1750               return 0;
1751           }
1752
1753       else if (fmt[i] == 's')
1754         hash += hash_string_1 (XSTR (x, i));
1755       else if (fmt[i] == 'i')
1756         hash += (unsigned int) XINT (x, i);
1757       else
1758         abort ();
1759     }
1760
1761   return hash;
1762 }
1763
1764 /* Hash a set of register REGNO.
1765
1766    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1767    propagation code.
1768
1769    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1770
1771 static unsigned int
1772 hash_set (regno, hash_table_size)
1773      int regno;
1774      int hash_table_size;
1775 {
1776   unsigned int hash;
1777
1778   hash = regno;
1779   return hash % hash_table_size;
1780 }
1781
1782 /* Return non-zero if exp1 is equivalent to exp2.
1783    ??? Borrowed from cse.c.  Might want to remerge with cse.c.  Later.  */
1784
1785 static int
1786 expr_equiv_p (x, y)
1787      rtx x, y;
1788 {
1789   register int i, j;
1790   register enum rtx_code code;
1791   register const char *fmt;
1792
1793   if (x == y)
1794     return 1;
1795
1796   if (x == 0 || y == 0)
1797     return x == y;
1798
1799   code = GET_CODE (x);
1800   if (code != GET_CODE (y))
1801     return 0;
1802
1803   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.  */
1804   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
1805     return 0;
1806
1807   switch (code)
1808     {
1809     case PC:
1810     case CC0:
1811       return x == y;
1812
1813     case CONST_INT:
1814       return INTVAL (x) == INTVAL (y);
1815
1816     case LABEL_REF:
1817       return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
1818
1819     case SYMBOL_REF:
1820       return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
1821
1822     case REG:
1823       return REGNO (x) == REGNO (y);
1824
1825     case MEM:
1826       /* Can't merge two expressions in different alias sets, since we can
1827          decide that the expression is transparent in a block when it isn't,
1828          due to it being set with the different alias set.  */
1829       if (MEM_ALIAS_SET (x) != MEM_ALIAS_SET (y))
1830         return 0;
1831       break;
1832
1833     /*  For commutative operations, check both orders.  */
1834     case PLUS:
1835     case MULT:
1836     case AND:
1837     case IOR:
1838     case XOR:
1839     case NE:
1840     case EQ:
1841       return ((expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0))
1842                && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1)))
1843               || (expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1))
1844                   && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0))));
1845
1846     case ASM_OPERANDS:
1847       /* We don't use the generic code below because we want to
1848          disregard filename and line numbers.  */
1849
1850       /* A volatile asm isn't equivalent to any other.  */
1851       if (MEM_VOLATILE_P (x) || MEM_VOLATILE_P (y))
1852         return 0;
1853
1854       if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y)
1855           || strcmp (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x), ASM_OPERANDS_TEMPLATE (y))
1856           || strcmp (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x),
1857                      ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (y))
1858           || ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x) != ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (y)
1859           || ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) != ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (y))
1860         return 0;
1861
1862       if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1863         {
1864           for (i = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) - 1; i >= 0; i--)
1865             if (! expr_equiv_p (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1866                                 ASM_OPERANDS_INPUT (y, i))
1867                 || strcmp (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, i),
1868                            ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (y, i)))
1869               return 0;
1870         }
1871
1872       return 1;
1873
1874     default:
1875       break;
1876     }
1877
1878   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
1879      fail to match, return 0 for the whole thing.  */
1880
1881   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1882   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1883     {
1884       switch (fmt[i])
1885         {
1886         case 'e':
1887           if (! expr_equiv_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i)))
1888             return 0;
1889           break;
1890
1891         case 'E':
1892           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
1893             return 0;
1894           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1895             if (! expr_equiv_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j)))
1896               return 0;
1897           break;
1898
1899         case 's':
1900           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
1901             return 0;
1902           break;
1903
1904         case 'i':
1905           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
1906             return 0;
1907           break;
1908
1909         case 'w':
1910           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
1911             return 0;
1912         break;
1913
1914         case '0':
1915           break;
1916
1917         default:
1918           abort ();
1919         }
1920       }
1921
1922   return 1;
1923 }
1924
1925 /* Insert expression X in INSN in the hash table.
1926    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1927    basic block.
1928
1929    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1930    It is only used if X is a CONST_INT.
1931
1932    ANTIC_P is non-zero if X is an anticipatable expression.
1933    AVAIL_P is non-zero if X is an available expression.  */
1934
1935 static void
1936 insert_expr_in_table (x, mode, insn, antic_p, avail_p)
1937      rtx x;
1938      enum machine_mode mode;
1939      rtx insn;
1940      int antic_p, avail_p;
1941 {
1942   int found, do_not_record_p;
1943   unsigned int hash;
1944   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1945   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1946   struct occr *last_occr = NULL;
1947
1948   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, expr_hash_table_size);
1949
1950   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1951      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1952      to or can't handle.  */
1953   if (do_not_record_p)
1954     return;
1955
1956   cur_expr = expr_hash_table[hash];
1957   found = 0;
1958
1959   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1960     {
1961       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1962          the list.  */
1963       last_expr = cur_expr;
1964       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1965     }
1966
1967   if (! found)
1968     {
1969       cur_expr = (struct expr *) gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1970       bytes_used += sizeof (struct expr);
1971       if (expr_hash_table[hash] == NULL)
1972         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1973         expr_hash_table[hash] = cur_expr;
1974       else
1975         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1976         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1977
1978       /* Set the fields of the expr element.  */ 
1979       cur_expr->expr = x;
1980       cur_expr->bitmap_index = n_exprs++;
1981       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1982       cur_expr->antic_occr = NULL;
1983       cur_expr->avail_occr = NULL;
1984     }
1985
1986   /* Now record the occurrence(s).  */
1987   if (antic_p)
1988     {
1989       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1990
1991       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1992       while (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1993         {
1994           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1995              the list.  */
1996           last_occr = antic_occr;
1997           antic_occr = antic_occr->next;
1998         }
1999
2000       if (antic_occr)
2001         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2002            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
2003            block and the block is scanned from start to end.  */
2004         ; /* nothing to do */
2005       else
2006         {
2007           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2008           antic_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2009           bytes_used += sizeof (struct occr);
2010           /* First occurrence of this expression in any block?  */
2011           if (cur_expr->antic_occr == NULL)
2012             cur_expr->antic_occr = antic_occr;
2013           else
2014             last_occr->next = antic_occr;
2015
2016           antic_occr->insn = insn;
2017           antic_occr->next = NULL;
2018         }
2019     }
2020
2021   if (avail_p)
2022     {
2023       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
2024
2025       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2026       while (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2027         {
2028           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2029              the list.  */
2030           last_occr = avail_occr;
2031           avail_occr = avail_occr->next;
2032         }
2033
2034       if (avail_occr)
2035         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2036            Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
2037            the last one in the block and the block is scanned from start
2038            to end.  */
2039         avail_occr->insn = insn;
2040       else
2041         {
2042           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2043           avail_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2044           bytes_used += sizeof (struct occr);
2045
2046           /* First occurrence of this expression in any block?  */
2047           if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2048             cur_expr->avail_occr = avail_occr;
2049           else
2050             last_occr->next = avail_occr;
2051
2052           avail_occr->insn = insn;
2053           avail_occr->next = NULL;
2054         }
2055     }
2056 }
2057
2058 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
2059    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
2060    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
2061    basic block.  */
2062
2063 static void
2064 insert_set_in_table (x, insn)
2065      rtx x;
2066      rtx insn;
2067 {
2068   int found;
2069   unsigned int hash;
2070   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
2071   struct occr *cur_occr, *last_occr = NULL;
2072
2073   if (GET_CODE (x) != SET
2074       || GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
2075     abort ();
2076
2077   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), set_hash_table_size);
2078
2079   cur_expr = set_hash_table[hash];
2080   found = 0;
2081
2082   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
2083     {
2084       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
2085          the list.  */
2086       last_expr = cur_expr;
2087       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
2088     }
2089
2090   if (! found)
2091     {
2092       cur_expr = (struct expr *) gcse_alloc (sizeof (struct expr));
2093       bytes_used += sizeof (struct expr);
2094       if (set_hash_table[hash] == NULL)
2095         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
2096         set_hash_table[hash] = cur_expr;
2097       else
2098         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
2099         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
2100
2101       /* Set the fields of the expr element.
2102          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
2103          performed on its operands.  */
2104       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
2105       cur_expr->bitmap_index = n_sets++;
2106       cur_expr->next_same_hash = NULL;
2107       cur_expr->antic_occr = NULL;
2108       cur_expr->avail_occr = NULL;
2109     }
2110
2111   /* Now record the occurrence.  */
2112   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
2113
2114   /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2115   while (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2116     {
2117       /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2118          the list.  */
2119       last_occr = cur_occr;
2120       cur_occr = cur_occr->next;
2121     }
2122
2123   if (cur_occr)
2124     /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2125        Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want the
2126        last one in the block and the block is scanned from start to end.  */
2127     cur_occr->insn = insn;
2128   else
2129     {
2130       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2131       cur_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2132       bytes_used += sizeof (struct occr);
2133
2134       /* First occurrence of this expression in any block?  */
2135       if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2136         cur_expr->avail_occr = cur_occr;
2137       else
2138         last_occr->next = cur_occr;
2139
2140       cur_occr->insn = insn;
2141       cur_occr->next = NULL;
2142     }
2143 }
2144
2145 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash table.  If SET_P is
2146    non-zero, this is for the assignment hash table, otherwise it is for the
2147    expression hash table.  */
2148
2149 static void
2150 hash_scan_set (pat, insn, set_p)
2151      rtx pat, insn;
2152      int set_p;
2153 {
2154   rtx src = SET_SRC (pat);
2155   rtx dest = SET_DEST (pat);
2156   rtx note;
2157
2158   if (GET_CODE (src) == CALL)
2159     hash_scan_call (src, insn);
2160
2161   else if (GET_CODE (dest) == REG)
2162     {
2163       unsigned int regno = REGNO (dest);
2164       rtx tmp;
2165
2166       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
2167          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
2168       if (set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
2169           && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
2170         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
2171
2172       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
2173       if (! set_p
2174           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2175           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
2176           && can_copy_p [GET_MODE (dest)]
2177           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
2178           && want_to_gcse_p (src)
2179           /* Don't CSE a nop.  */
2180           && ! set_noop_p (pat)
2181           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
2182              At this point this only function parameters should have
2183              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
2184              explicitely, it means address of parameter has been taken,
2185              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
2186           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
2187               || GET_CODE (XEXP (note, 0)) != MEM))
2188         {
2189           /* An expression is not anticipatable if its operands are
2190              modified before this insn or if this is not the only SET in
2191              this insn.  */
2192           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
2193           /* An expression is not available if its operands are
2194              subsequently modified, including this insn.  */
2195           int avail_p = oprs_available_p (src, insn);
2196
2197           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p);
2198         }
2199
2200       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
2201       else if (set_p
2202                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2203                && ((GET_CODE (src) == REG
2204                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2205                     && can_copy_p [GET_MODE (dest)]
2206                     && REGNO (src) != regno)
2207                    || GET_CODE (src) == CONST_INT
2208                    || GET_CODE (src) == SYMBOL_REF
2209                    || GET_CODE (src) == CONST_DOUBLE)
2210                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
2211                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
2212                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
2213                && (insn == BLOCK_END (BLOCK_NUM (insn))
2214                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
2215                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
2216         insert_set_in_table (pat, insn);
2217     }
2218 }
2219
2220 static void
2221 hash_scan_clobber (x, insn)
2222      rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, insn ATTRIBUTE_UNUSED;
2223 {
2224   /* Currently nothing to do.  */
2225 }
2226
2227 static void
2228 hash_scan_call (x, insn)
2229      rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, insn ATTRIBUTE_UNUSED;
2230 {
2231   /* Currently nothing to do.  */
2232 }
2233
2234 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
2235
2236    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
2237
2238    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
2239    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
2240    are also in the PARALLEL.  Later.
2241
2242    If SET_P is non-zero, this is for the assignment hash table,
2243    otherwise it is for the expression hash table.
2244    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
2245    not record any expressions.  */
2246
2247 static void
2248 hash_scan_insn (insn, set_p, in_libcall_block)
2249      rtx insn;
2250      int set_p;
2251      int in_libcall_block;
2252 {
2253   rtx pat = PATTERN (insn);
2254   int i;
2255
2256   if (in_libcall_block)
2257     return;
2258
2259   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
2260      what's been modified.  */
2261
2262   if (GET_CODE (pat) == SET)
2263     hash_scan_set (pat, insn, set_p);
2264   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2265     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2266       {
2267         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2268
2269         if (GET_CODE (x) == SET)
2270           hash_scan_set (x, insn, set_p);
2271         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2272           hash_scan_clobber (x, insn);
2273         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2274           hash_scan_call (x, insn);
2275       }
2276
2277   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2278     hash_scan_clobber (pat, insn);
2279   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2280     hash_scan_call (pat, insn);
2281 }
2282
2283 static void
2284 dump_hash_table (file, name, table, table_size, total_size)
2285      FILE *file;
2286      const char *name;
2287      struct expr **table;
2288      int table_size, total_size;
2289 {
2290   int i;
2291   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
2292   struct expr **flat_table;
2293   unsigned int *hash_val;
2294   struct expr *expr;
2295
2296   flat_table 
2297     = (struct expr **) xcalloc (total_size, sizeof (struct expr *));
2298   hash_val = (unsigned int *) xmalloc (total_size * sizeof (unsigned int));
2299
2300   for (i = 0; i < table_size; i++)
2301     for (expr = table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
2302       {
2303         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
2304         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
2305       }
2306
2307   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
2308            name, table_size, total_size);
2309
2310   for (i = 0; i < total_size; i++)
2311     if (flat_table[i] != 0)
2312       {
2313         expr = flat_table[i];
2314         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
2315                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
2316         print_rtl (file, expr->expr);
2317         fprintf (file, "\n");
2318       }
2319
2320   fprintf (file, "\n");
2321
2322   free (flat_table);
2323   free (hash_val);
2324 }
2325
2326 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
2327
2328    reg_first_set records the first place in the block where the register
2329    is set and is used to compute "anticipatability".
2330
2331    reg_last_set records the last place in the block where the register
2332    is set and is used to compute "availability".
2333
2334    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
2335    and is used to compute "transparency".  */
2336
2337 static void
2338 record_last_reg_set_info (insn, regno)
2339      rtx insn;
2340      int regno;
2341 {
2342   if (reg_first_set[regno] == NEVER_SET)
2343     reg_first_set[regno] = INSN_CUID (insn);
2344
2345   reg_last_set[regno] = INSN_CUID (insn);
2346   SET_BIT (reg_set_in_block[BLOCK_NUM (insn)], regno);
2347 }
2348
2349
2350 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
2351    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
2352    taken off pairwise.  */
2353
2354 static void 
2355 canon_list_insert (dest, unused1, v_insn)
2356      rtx    dest ATTRIBUTE_UNUSED;
2357      rtx    unused1 ATTRIBUTE_UNUSED;
2358      void * v_insn;
2359 {
2360   rtx dest_addr, insn;
2361
2362   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2363       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2364       || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2365       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2366     dest = XEXP (dest, 0);
2367
2368   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
2369      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
2370      elsewhere.  */
2371
2372   if (GET_CODE (dest) != MEM)
2373     return;
2374
2375   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
2376   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
2377   insn = (rtx) v_insn;  
2378
2379   canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2380     alloc_INSN_LIST (dest_addr, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2381   canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2382     alloc_INSN_LIST (dest, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2383 }
2384
2385 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
2386    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
2387    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
2388
2389 static void
2390 record_last_mem_set_info (insn)
2391      rtx insn;
2392 {
2393   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
2394      everything. */
2395   modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2396     alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2397
2398   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2399     {
2400       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
2401          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
2402          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does. */
2403       canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2404         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2405     }
2406   else
2407     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*)insn );
2408 }
2409
2410 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2411    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2412    the SET is taking place.  */
2413
2414 static void
2415 record_last_set_info (dest, setter, data)
2416      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
2417      void *data;
2418 {
2419   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2420
2421   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2422     dest = SUBREG_REG (dest);
2423
2424   if (GET_CODE (dest) == REG)
2425     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2426   else if (GET_CODE (dest) == MEM
2427            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2428            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2429     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2430 }
2431
2432 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2433
2434    Expression entries are placed in the hash table if
2435    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2436    - src is something we want to perform GCSE on,
2437    - none of the operands are subsequently modified in the block
2438
2439    Assignment entries are placed in the hash table if
2440    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2441    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2442    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2443
2444    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2445
2446    F is the first insn.
2447    SET_P is non-zero for computing the assignment hash table.  */
2448
2449 static void
2450 compute_hash_table (set_p)
2451      int set_p;
2452 {
2453   int bb;
2454
2455   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2456      registers are set in which blocks.
2457      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2458      compute.  Later.  */
2459   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, n_basic_blocks);
2460
2461   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2462   {
2463     int i;
2464     for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
2465       {
2466         if (modify_mem_list[i])
2467           free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2468         if (canon_modify_mem_list[i])
2469           free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i);
2470       }
2471   }
2472   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2473   /* ??? One could use alloca here, but at some size a threshold is crossed
2474      beyond which one should use malloc.  Are we at that threshold here?  */
2475   reg_first_set = (int *) gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (int));
2476   reg_last_set = (int *) gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (int));
2477
2478   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
2479     {
2480       rtx insn;
2481       unsigned int regno;
2482       int in_libcall_block;
2483       unsigned int i;
2484
2485       /* First pass over the instructions records information used to
2486          determine when registers and memory are first and last set.
2487          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2488          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2489
2490       for (i = 0; i < max_gcse_regno; i++)
2491         reg_first_set[i] = reg_last_set[i] = NEVER_SET;
2492
2493
2494       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
2495            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
2496            insn = NEXT_INSN (insn))
2497         {
2498           if (! INSN_P (insn))
2499             continue;
2500
2501           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2502             {
2503               bool clobbers_all = false;
2504 #ifdef NON_SAVING_SETJMP 
2505               if (NON_SAVING_SETJMP
2506                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
2507                 clobbers_all = true;
2508 #endif
2509
2510               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2511                 if (clobbers_all
2512                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2513                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2514
2515               mark_call (insn);
2516             }
2517
2518           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2519         }
2520
2521       /* The next pass builds the hash table.  */
2522
2523       for (insn = BLOCK_HEAD (bb), in_libcall_block = 0;
2524            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
2525            insn = NEXT_INSN (insn))
2526         if (INSN_P (insn))
2527           {
2528             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2529               in_libcall_block = 1;
2530             else if (find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2531               in_libcall_block = 0;
2532             hash_scan_insn (insn, set_p, in_libcall_block);
2533         }
2534     }
2535
2536   free (reg_first_set);
2537   free (reg_last_set);
2538
2539   /* Catch bugs early.  */
2540   reg_first_set = reg_last_set = 0;
2541 }
2542
2543 /* Allocate space for the set hash table.
2544    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2545    It is used to determine the number of buckets to use.  */
2546
2547 static void
2548 alloc_set_hash_table (n_insns)
2549      int n_insns;
2550 {
2551   int n;
2552
2553   set_hash_table_size = n_insns / 4;
2554   if (set_hash_table_size < 11)
2555     set_hash_table_size = 11;
2556
2557   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2558      Making it an odd number is simplest for now.
2559      ??? Later take some measurements.  */
2560   set_hash_table_size |= 1;
2561   n = set_hash_table_size * sizeof (struct expr *);
2562   set_hash_table = (struct expr **) gmalloc (n);
2563 }
2564
2565 /* Free things allocated by alloc_set_hash_table.  */
2566
2567 static void
2568 free_set_hash_table ()
2569 {
2570   free (set_hash_table);
2571 }
2572
2573 /* Compute the hash table for doing copy/const propagation.  */
2574
2575 static void
2576 compute_set_hash_table ()
2577 {
2578   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2579   n_sets = 0;
2580   memset ((char *) set_hash_table, 0,
2581          set_hash_table_size * sizeof (struct expr *));
2582
2583   compute_hash_table (1);
2584 }
2585
2586 /* Allocate space for the expression hash table.
2587    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2588    It is used to determine the number of buckets to use.  */
2589
2590 static void
2591 alloc_expr_hash_table (n_insns)
2592      unsigned int n_insns;
2593 {
2594   int n;
2595
2596   expr_hash_table_size = n_insns / 2;
2597   /* Make sure the amount is usable.  */
2598   if (expr_hash_table_size < 11)
2599     expr_hash_table_size = 11;
2600
2601   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2602      Making it an odd number is simplest for now.
2603      ??? Later take some measurements.  */
2604   expr_hash_table_size |= 1;
2605   n = expr_hash_table_size * sizeof (struct expr *);
2606   expr_hash_table = (struct expr **) gmalloc (n);
2607 }
2608
2609 /* Free things allocated by alloc_expr_hash_table.  */
2610
2611 static void
2612 free_expr_hash_table ()
2613 {
2614   free (expr_hash_table);
2615 }
2616
2617 /* Compute the hash table for doing GCSE.  */
2618
2619 static void
2620 compute_expr_hash_table ()
2621 {
2622   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2623   n_exprs = 0;
2624   memset ((char *) expr_hash_table, 0,
2625          expr_hash_table_size * sizeof (struct expr *));
2626
2627   compute_hash_table (0);
2628 }
2629 \f
2630 /* Expression tracking support.  */
2631
2632 /* Lookup pattern PAT in the expression table.
2633    The result is a pointer to the table entry, or NULL if not found.  */
2634
2635 static struct expr *
2636 lookup_expr (pat)
2637      rtx pat;
2638 {
2639   int do_not_record_p;
2640   unsigned int hash = hash_expr (pat, GET_MODE (pat), &do_not_record_p,
2641                                  expr_hash_table_size);
2642   struct expr *expr;
2643
2644   if (do_not_record_p)
2645     return NULL;
2646
2647   expr = expr_hash_table[hash];
2648
2649   while (expr && ! expr_equiv_p (expr->expr, pat))
2650     expr = expr->next_same_hash;
2651
2652   return expr;
2653 }
2654
2655 /* Lookup REGNO in the set table.  If PAT is non-NULL look for the entry that
2656    matches it, otherwise return the first entry for REGNO.  The result is a
2657    pointer to the table entry, or NULL if not found.  */
2658
2659 static struct expr *
2660 lookup_set (regno, pat)
2661      unsigned int regno;
2662      rtx pat;
2663 {
2664   unsigned int hash = hash_set (regno, set_hash_table_size);
2665   struct expr *expr;
2666
2667   expr = set_hash_table[hash];
2668
2669   if (pat)
2670     {
2671       while (expr && ! expr_equiv_p (expr->expr, pat))
2672         expr = expr->next_same_hash;
2673     }
2674   else
2675     {
2676       while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2677         expr = expr->next_same_hash;
2678     }
2679
2680   return expr;
2681 }
2682
2683 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2684
2685 static struct expr *
2686 next_set (regno, expr)
2687      unsigned int regno;
2688      struct expr *expr;
2689 {
2690   do
2691     expr = expr->next_same_hash;
2692   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2693
2694   return expr;
2695 }
2696
2697 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2698    start of the block].  */
2699
2700 static void
2701 reset_opr_set_tables ()
2702 {
2703   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2704      the block.  */
2705   sbitmap_zero (reg_set_bitmap);
2706
2707   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2708      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2709      location has been modified.  */
2710   {
2711     int i;
2712
2713     /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2714     for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
2715       {
2716         if (modify_mem_list[i]) 
2717           free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2718         if (canon_modify_mem_list[i]) 
2719           free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i);
2720       }
2721   }
2722 }
2723
2724 /* Return non-zero if the operands of X are not set before INSN in
2725    INSN's basic block.  */
2726
2727 static int
2728 oprs_not_set_p (x, insn)
2729      rtx x, insn;
2730 {
2731   int i, j;
2732   enum rtx_code code;
2733   const char *fmt;
2734
2735   if (x == 0)
2736     return 1;
2737
2738   code = GET_CODE (x);
2739   switch (code)
2740     {
2741     case PC:
2742     case CC0:
2743     case CONST:
2744     case CONST_INT:
2745     case CONST_DOUBLE:
2746     case SYMBOL_REF:
2747     case LABEL_REF:
2748     case ADDR_VEC:
2749     case ADDR_DIFF_VEC:
2750       return 1;
2751
2752     case MEM:
2753       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn), 
2754                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2755         return 0;
2756       else
2757         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2758
2759     case REG:
2760       return ! TEST_BIT (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2761
2762     default:
2763       break;
2764     }
2765
2766   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2767     {
2768       if (fmt[i] == 'e')
2769         {
2770           /* If we are about to do the last recursive call
2771              needed at this level, change it into iteration.
2772              This function is called enough to be worth it.  */
2773           if (i == 0)
2774             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2775
2776           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2777             return 0;
2778         }
2779       else if (fmt[i] == 'E')
2780         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2781           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2782             return 0;
2783     }
2784
2785   return 1;
2786 }
2787
2788 /* Mark things set by a CALL.  */
2789
2790 static void
2791 mark_call (insn)
2792      rtx insn;
2793 {
2794   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2795     record_last_mem_set_info (insn);
2796 }
2797
2798 /* Mark things set by a SET.  */
2799
2800 static void
2801 mark_set (pat, insn)
2802      rtx pat, insn;
2803 {
2804   rtx dest = SET_DEST (pat);
2805
2806   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2807          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2808          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2809          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2810     dest = XEXP (dest, 0);
2811
2812   if (GET_CODE (dest) == REG)
2813     SET_BIT (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2814   else if (GET_CODE (dest) == MEM)
2815     record_last_mem_set_info (insn);
2816
2817   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2818     mark_call (insn);
2819 }
2820
2821 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2822
2823 static void
2824 mark_clobber (pat, insn)
2825      rtx pat, insn;
2826 {
2827   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2828
2829   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2830     clob = XEXP (clob, 0);
2831
2832   if (GET_CODE (clob) == REG)
2833     SET_BIT (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2834   else
2835     record_last_mem_set_info (insn);
2836 }
2837
2838 /* Record things set by INSN.
2839    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2840
2841 static void
2842 mark_oprs_set (insn)
2843      rtx insn;
2844 {
2845   rtx pat = PATTERN (insn);
2846   int i;
2847
2848   if (GET_CODE (pat) == SET)
2849     mark_set (pat, insn);
2850   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2851     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2852       {
2853         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2854
2855         if (GET_CODE (x) == SET)
2856           mark_set (x, insn);
2857         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2858           mark_clobber (x, insn);
2859         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2860           mark_call (insn);
2861       }
2862
2863   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2864     mark_clobber (pat, insn);
2865   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2866     mark_call (insn);
2867 }
2868
2869 \f
2870 /* Classic GCSE reaching definition support.  */
2871
2872 /* Allocate reaching def variables.  */
2873
2874 static void
2875 alloc_rd_mem (n_blocks, n_insns)
2876      int n_blocks, n_insns;
2877 {
2878   rd_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2879   sbitmap_vector_zero (rd_kill, n_basic_blocks);
2880
2881   rd_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2882   sbitmap_vector_zero (rd_gen, n_basic_blocks);
2883
2884   reaching_defs = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2885   sbitmap_vector_zero (reaching_defs, n_basic_blocks);
2886
2887   rd_out = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2888   sbitmap_vector_zero (rd_out, n_basic_blocks);
2889 }
2890
2891 /* Free reaching def variables.  */
2892
2893 static void
2894 free_rd_mem ()
2895 {
2896   sbitmap_vector_free (rd_kill);
2897   sbitmap_vector_free (rd_gen);
2898   sbitmap_vector_free (reaching_defs);
2899   sbitmap_vector_free (rd_out);
2900 }
2901
2902 /* Add INSN to the kills of BB.  REGNO, set in BB, is killed by INSN.  */
2903
2904 static void
2905 handle_rd_kill_set (insn, regno, bb)
2906      rtx insn;
2907      int regno;
2908      basic_block bb;
2909 {
2910   struct reg_set *this_reg;
2911
2912   for (this_reg = reg_set_table[regno]; this_reg; this_reg = this_reg ->next)
2913     if (BLOCK_NUM (this_reg->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2914       SET_BIT (rd_kill[bb->index], INSN_CUID (this_reg->insn));
2915 }
2916
2917 /* Compute the set of kill's for reaching definitions.  */
2918
2919 static void
2920 compute_kill_rd ()
2921 {
2922   int bb, cuid;
2923   unsigned int regno;
2924   int i;
2925
2926   /* For each block
2927        For each set bit in `gen' of the block (i.e each insn which
2928            generates a definition in the block)
2929          Call the reg set by the insn corresponding to that bit regx
2930          Look at the linked list starting at reg_set_table[regx]
2931          For each setting of regx in the linked list, which is not in
2932              this block
2933            Set the bit in `kill' corresponding to that insn.   */
2934   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
2935     for (cuid = 0; cuid < max_cuid; cuid++)
2936       if (TEST_BIT (rd_gen[bb], cuid))
2937         {
2938           rtx insn = CUID_INSN (cuid);
2939           rtx pat = PATTERN (insn);
2940
2941           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2942             {
2943               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2944                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2945                   handle_rd_kill_set (insn, regno, BASIC_BLOCK (bb));
2946             }
2947
2948           if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2949             {
2950               for (i = XVECLEN (pat, 0) - 1; i >= 0; i--)
2951                 {
2952                   enum rtx_code code = GET_CODE (XVECEXP (pat, 0, i));
2953
2954                   if ((code == SET || code == CLOBBER)
2955                       && GET_CODE (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)) == REG)
2956                     handle_rd_kill_set (insn,
2957                                         REGNO (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)),
2958                                         BASIC_BLOCK (bb));
2959                 }
2960             }
2961           else if (GET_CODE (pat) == SET && GET_CODE (SET_DEST (pat)) == REG)
2962             /* Each setting of this register outside of this block
2963                must be marked in the set of kills in this block.  */
2964             handle_rd_kill_set (insn, REGNO (SET_DEST (pat)), BASIC_BLOCK (bb));
2965         }
2966 }
2967
2968 /* Compute the reaching definitions as in 
2969    Compilers Principles, Techniques, and Tools. Aho, Sethi, Ullman,
2970    Chapter 10.  It is the same algorithm as used for computing available
2971    expressions but applied to the gens and kills of reaching definitions.  */
2972
2973 static void
2974 compute_rd ()
2975 {
2976   int bb, changed, passes;
2977
2978   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
2979     sbitmap_copy (rd_out[bb] /*dst*/, rd_gen[bb] /*src*/);
2980
2981   passes = 0;
2982   changed = 1;
2983   while (changed)
2984     {
2985       changed = 0;
2986       for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
2987         {
2988           sbitmap_union_of_preds (reaching_defs[bb], rd_out, bb);
2989           changed |= sbitmap_union_of_diff (rd_out[bb], rd_gen[bb],
2990                                             reaching_defs[bb], rd_kill[bb]);
2991         }
2992       passes++;
2993     }
2994
2995   if (gcse_file)
2996     fprintf (gcse_file, "reaching def computation: %d passes\n", passes);
2997 }
2998 \f
2999 /* Classic GCSE available expression support.  */
3000
3001 /* Allocate memory for available expression computation.  */
3002
3003 static void
3004 alloc_avail_expr_mem (n_blocks, n_exprs)
3005      int n_blocks, n_exprs;
3006 {
3007   ae_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3008   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
3009
3010   ae_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3011   sbitmap_vector_zero (ae_gen, n_basic_blocks);
3012
3013   ae_in = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3014   sbitmap_vector_zero (ae_in, n_basic_blocks);
3015
3016   ae_out = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3017   sbitmap_vector_zero (ae_out, n_basic_blocks);
3018 }
3019
3020 static void
3021 free_avail_expr_mem ()
3022 {
3023   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3024   sbitmap_vector_free (ae_gen);
3025   sbitmap_vector_free (ae_in);
3026   sbitmap_vector_free (ae_out);
3027 }
3028
3029 /* Compute the set of available expressions generated in each basic block.  */
3030
3031 static void
3032 compute_ae_gen ()
3033 {
3034   unsigned int i;
3035   struct expr *expr;
3036   struct occr *occr;
3037
3038   /* For each recorded occurrence of each expression, set ae_gen[bb][expr].
3039      This is all we have to do because an expression is not recorded if it
3040      is not available, and the only expressions we want to work with are the
3041      ones that are recorded.  */
3042   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
3043     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != 0; expr = expr->next_same_hash)
3044       for (occr = expr->avail_occr; occr != 0; occr = occr->next)
3045         SET_BIT (ae_gen[BLOCK_NUM (occr->insn)], expr->bitmap_index);
3046 }
3047
3048 /* Return non-zero if expression X is killed in BB.  */
3049
3050 static int
3051 expr_killed_p (x, bb)
3052      rtx x;
3053      basic_block bb;
3054 {
3055   int i, j;
3056   enum rtx_code code;
3057   const char *fmt;
3058
3059   if (x == 0)
3060     return 1;
3061
3062   code = GET_CODE (x);
3063   switch (code)
3064     {
3065     case REG:
3066       return TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x));
3067
3068     case MEM:
3069       if (load_killed_in_block_p (bb, get_max_uid () + 1, x, 0))
3070         return 1;
3071       else
3072         return expr_killed_p (XEXP (x, 0), bb);
3073
3074     case PC:
3075     case CC0: /*FIXME*/
3076     case CONST:
3077     case CONST_INT:
3078     case CONST_DOUBLE:
3079     case SYMBOL_REF:
3080     case LABEL_REF:
3081     case ADDR_VEC:
3082     case ADDR_DIFF_VEC:
3083       return 0;
3084
3085     default:
3086       break;
3087     }
3088
3089   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3090     {
3091       if (fmt[i] == 'e')
3092         {
3093           /* If we are about to do the last recursive call
3094              needed at this level, change it into iteration.
3095              This function is called enough to be worth it.  */
3096           if (i == 0)
3097             return expr_killed_p (XEXP (x, i), bb);
3098           else if (expr_killed_p (XEXP (x, i), bb))
3099             return 1;
3100         }
3101       else if (fmt[i] == 'E')
3102         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3103           if (expr_killed_p (XVECEXP (x, i, j), bb))
3104             return 1;
3105     }
3106
3107   return 0;
3108 }
3109
3110 /* Compute the set of available expressions killed in each basic block.  */
3111
3112 static void
3113 compute_ae_kill (ae_gen, ae_kill)
3114      sbitmap *ae_gen, *ae_kill;
3115 {
3116   int bb;
3117   unsigned int i;
3118   struct expr *expr;
3119
3120   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3121     for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
3122       for (expr = expr_hash_table[i]; expr; expr = expr->next_same_hash)
3123         {
3124           /* Skip EXPR if generated in this block.  */
3125           if (TEST_BIT (ae_gen[bb], expr->bitmap_index))
3126             continue;
3127
3128           if (expr_killed_p (expr->expr, BASIC_BLOCK (bb)))
3129             SET_BIT (ae_kill[bb], expr->bitmap_index);
3130         }
3131 }
3132 \f
3133 /* Actually perform the Classic GCSE optimizations.  */
3134
3135 /* Return non-zero if occurrence OCCR of expression EXPR reaches block BB.
3136
3137    CHECK_SELF_LOOP is non-zero if we should consider a block reaching itself
3138    as a positive reach.  We want to do this when there are two computations
3139    of the expression in the block.
3140
3141    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3142    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3143
3144    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3145    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3146    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3147    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3148    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3149    the closest such expression.  */
3150
3151 static int
3152 expr_reaches_here_p_work (occr, expr, bb, check_self_loop, visited)
3153      struct occr *occr;
3154      struct expr *expr;
3155      basic_block bb;
3156      int check_self_loop;
3157      char *visited;
3158 {
3159   edge pred;
3160
3161   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
3162     {
3163       basic_block pred_bb = pred->src;
3164
3165       if (visited[pred_bb->index])
3166         /* This predecessor has already been visited. Nothing to do.  */
3167           ;
3168       else if (pred_bb == bb)
3169         {
3170           /* BB loops on itself.  */
3171           if (check_self_loop
3172               && TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index)
3173               && BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3174             return 1;
3175
3176           visited[pred_bb->index] = 1;
3177         }
3178
3179       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3180       else if (TEST_BIT (ae_kill[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3181         visited[pred_bb->index] = 1;
3182
3183       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3184       else if (TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3185         {
3186           /* Is this the occurrence we're looking for?
3187              Note that there's only one generating occurrence per block
3188              so we just need to check the block number.  */
3189           if (BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3190             return 1;
3191
3192           visited[pred_bb->index] = 1;
3193         }
3194
3195       /* Neither gen nor kill.  */
3196       else
3197         {
3198           visited[pred_bb->index] = 1;
3199           if (expr_reaches_here_p_work (occr, expr, pred_bb, check_self_loop, 
3200               visited))
3201
3202             return 1;
3203         }
3204     }
3205
3206   /* All paths have been checked.  */
3207   return 0;
3208 }
3209
3210 /* This wrapper for expr_reaches_here_p_work() is to ensure that any
3211    memory allocated for that function is returned. */
3212
3213 static int
3214 expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, check_self_loop)
3215      struct occr *occr;
3216      struct expr *expr;
3217      basic_block bb;
3218      int check_self_loop;
3219 {
3220   int rval;
3221   char *visited = (char *) xcalloc (n_basic_blocks, 1);
3222
3223   rval = expr_reaches_here_p_work (occr, expr, bb, check_self_loop, visited);
3224   
3225   free (visited);
3226   return rval;
3227 }
3228
3229 /* Return the instruction that computes EXPR that reaches INSN's basic block.
3230    If there is more than one such instruction, return NULL.
3231
3232    Called only by handle_avail_expr.  */
3233
3234 static rtx
3235 computing_insn (expr, insn)
3236      struct expr *expr;
3237      rtx insn;
3238 {
3239   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
3240
3241   if (expr->avail_occr->next == NULL)
3242     {    
3243       if (BLOCK_FOR_INSN (expr->avail_occr->insn) == bb)
3244         /* The available expression is actually itself
3245            (i.e. a loop in the flow graph) so do nothing.  */
3246         return NULL;
3247
3248       /* (FIXME) Case that we found a pattern that was created by
3249          a substitution that took place.  */
3250       return expr->avail_occr->insn;
3251     }
3252   else
3253     {
3254       /* Pattern is computed more than once.
3255          Search backwards from this insn to see how many of these 
3256          computations actually reach this insn.  */
3257       struct occr *occr;
3258       rtx insn_computes_expr = NULL;
3259       int can_reach = 0;
3260
3261       for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
3262         {
3263           if (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) == bb)
3264             {
3265               /* The expression is generated in this block.
3266                  The only time we care about this is when the expression
3267                  is generated later in the block [and thus there's a loop].
3268                  We let the normal cse pass handle the other cases.  */
3269               if (INSN_CUID (insn) < INSN_CUID (occr->insn)
3270                   && expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 1))
3271                 {
3272                   can_reach++;
3273                   if (can_reach > 1)
3274                     return NULL;
3275
3276                   insn_computes_expr = occr->insn;
3277                 }
3278             }
3279           else if (expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 0))
3280             {
3281               can_reach++;
3282               if (can_reach > 1)
3283                 return NULL;
3284
3285               insn_computes_expr = occr->insn;
3286             }
3287         }
3288
3289       if (insn_computes_expr == NULL)
3290         abort ();
3291
3292       return insn_computes_expr;
3293     }
3294 }
3295
3296 /* Return non-zero if the definition in DEF_INSN can reach INSN.
3297    Only called by can_disregard_other_sets.  */
3298
3299 static int
3300 def_reaches_here_p (insn, def_insn)
3301      rtx insn, def_insn;
3302 {
3303   rtx reg;
3304
3305   if (TEST_BIT (reaching_defs[BLOCK_NUM (insn)], INSN_CUID (def_insn)))
3306     return 1;
3307
3308   if (BLOCK_NUM (insn) == BLOCK_NUM (def_insn))
3309     {
3310       if (INSN_CUID (def_insn) < INSN_CUID (insn))
3311         {
3312           if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == PARALLEL)
3313             return 1;
3314           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == CLOBBER)
3315             reg = XEXP (PATTERN (def_insn), 0);
3316           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == SET)
3317             reg = SET_DEST (PATTERN (def_insn));
3318           else
3319             abort ();
3320
3321           return ! reg_set_between_p (reg, NEXT_INSN (def_insn), insn);
3322         }
3323       else
3324         return 0;
3325     }
3326
3327   return 0;
3328 }
3329
3330 /* Return non-zero if *ADDR_THIS_REG can only have one value at INSN.  The
3331    value returned is the number of definitions that reach INSN.  Returning a
3332    value of zero means that [maybe] more than one definition reaches INSN and
3333    the caller can't perform whatever optimization it is trying.  i.e. it is
3334    always safe to return zero.  */
3335
3336 static int
3337 can_disregard_other_sets (addr_this_reg, insn, for_combine)
3338      struct reg_set **addr_this_reg;
3339      rtx insn;
3340      int for_combine;
3341 {
3342   int number_of_reaching_defs = 0;
3343   struct reg_set *this_reg;
3344
3345   for (this_reg = *addr_this_reg; this_reg != 0; this_reg = this_reg->next)
3346     if (def_reaches_here_p (insn, this_reg->insn))
3347       {
3348         number_of_reaching_defs++;
3349         /* Ignore parallels for now.  */
3350         if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == PARALLEL)
3351           return 0;
3352
3353         if (!for_combine
3354             && (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER
3355                 || ! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3356                                   SET_SRC (PATTERN (insn)))))
3357           /* A setting of the reg to a different value reaches INSN.  */
3358           return 0;
3359
3360         if (number_of_reaching_defs > 1)
3361           {
3362             /* If in this setting the value the register is being set to is
3363                equal to the previous value the register was set to and this
3364                setting reaches the insn we are trying to do the substitution
3365                on then we are ok.  */
3366             if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER)
3367               return 0;
3368             else if (! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3369                                     SET_SRC (PATTERN (insn))))
3370               return 0;
3371           }
3372
3373         *addr_this_reg = this_reg; 
3374       }
3375
3376   return number_of_reaching_defs;
3377 }
3378
3379 /* Expression computed by insn is available and the substitution is legal,
3380    so try to perform the substitution.
3381
3382    The result is non-zero if any changes were made.  */
3383
3384 static int
3385 handle_avail_expr (insn, expr)
3386      rtx insn;
3387      struct expr *expr;
3388 {
3389   rtx pat, insn_computes_expr, expr_set;
3390   rtx to;
3391   struct reg_set *this_reg;
3392   int found_setting, use_src;
3393   int changed = 0;
3394
3395   /* We only handle the case where one computation of the expression
3396      reaches this instruction.  */
3397   insn_computes_expr = computing_insn (expr, insn);
3398   if (insn_computes_expr == NULL)
3399     return 0;
3400   expr_set = single_set (insn_computes_expr);
3401   if (!expr_set)
3402     abort ();
3403
3404   found_setting = 0;
3405   use_src = 0;
3406
3407   /* At this point we know only one computation of EXPR outside of this
3408      block reaches this insn.  Now try to find a register that the
3409      expression is computed into.  */
3410   if (GET_CODE (SET_SRC (expr_set)) == REG)
3411     {
3412       /* This is the case when the available expression that reaches
3413          here has already been handled as an available expression.  */
3414       unsigned int regnum_for_replacing
3415         = REGNO (SET_SRC (expr_set));
3416
3417       /* If the register was created by GCSE we can't use `reg_set_table',
3418          however we know it's set only once.  */
3419       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno
3420           /* If the register the expression is computed into is set only once,
3421              or only one set reaches this insn, we can use it.  */
3422           || (((this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing]),
3423                this_reg->next == NULL)
3424               || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0)))
3425        {
3426          use_src = 1;
3427          found_setting = 1;
3428        }
3429     }
3430
3431   if (!found_setting)
3432     {
3433       unsigned int regnum_for_replacing
3434         = REGNO (SET_DEST (expr_set));
3435
3436       /* This shouldn't happen.  */
3437       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno)
3438         abort ();
3439
3440       this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing];
3441
3442       /* If the register the expression is computed into is set only once,
3443          or only one set reaches this insn, use it.  */
3444       if (this_reg->next == NULL
3445           || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0))
3446         found_setting = 1;
3447     }
3448
3449   if (found_setting)
3450     {
3451       pat = PATTERN (insn);
3452       if (use_src)
3453         to = SET_SRC (expr_set);
3454       else
3455         to = SET_DEST (expr_set);
3456       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat), to, 0);
3457
3458       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3459          to play it safe we check.  */
3460       if (changed)
3461         {
3462           gcse_subst_count++;
3463           if (gcse_file != NULL)
3464             {
3465               fprintf (gcse_file, "GCSE: Replacing the source in insn %d with",
3466                        INSN_UID (insn));
3467               fprintf (gcse_file, " reg %d %s insn %d\n",
3468                        REGNO (to), use_src ? "from" : "set in",
3469                        INSN_UID (insn_computes_expr));
3470             }
3471         }
3472     }
3473
3474   /* The register that the expr is computed into is set more than once.  */
3475   else if (1 /*expensive_op(this_pattrn->op) && do_expensive_gcse)*/)
3476     {
3477       /* Insert an insn after insnx that copies the reg set in insnx
3478          into a new pseudo register call this new register REGN.
3479          From insnb until end of basic block or until REGB is set
3480          replace all uses of REGB with REGN.  */
3481       rtx new_insn;
3482
3483       to = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (expr_set)));
3484
3485       /* Generate the new insn.  */
3486       /* ??? If the change fails, we return 0, even though we created
3487          an insn.  I think this is ok.  */
3488       new_insn
3489         = emit_insn_after (gen_rtx_SET (VOIDmode, to,
3490                                         SET_DEST (expr_set)),
3491                            insn_computes_expr);
3492
3493       /* Keep block number table up to date.  */
3494       set_block_for_new_insns (new_insn, BLOCK_FOR_INSN (insn_computes_expr));
3495
3496       /* Keep register set table up to date.  */
3497       record_one_set (REGNO (to), new_insn);
3498
3499       gcse_create_count++;
3500       if (gcse_file != NULL)
3501         {
3502           fprintf (gcse_file, "GCSE: Creating insn %d to copy value of reg %d",
3503                    INSN_UID (NEXT_INSN (insn_computes_expr)),
3504                    REGNO (SET_SRC (PATTERN (NEXT_INSN (insn_computes_expr)))));
3505           fprintf (gcse_file, ", computed in insn %d,\n",
3506                    INSN_UID (insn_computes_expr));
3507           fprintf (gcse_file, "      into newly allocated reg %d\n",
3508                    REGNO (to));
3509         }
3510
3511       pat = PATTERN (insn);
3512
3513       /* Do register replacement for INSN.  */
3514       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat),
3515                                  SET_DEST (PATTERN
3516                                            (NEXT_INSN (insn_computes_expr))),
3517                                  0);
3518
3519       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3520          to play it safe we check.  */
3521       if (changed)
3522         {
3523           gcse_subst_count++;
3524           if (gcse_file != NULL)
3525             {
3526               fprintf (gcse_file,
3527                        "GCSE: Replacing the source in insn %d with reg %d ",
3528                        INSN_UID (insn),
3529                        REGNO (SET_DEST (PATTERN (NEXT_INSN
3530                                                  (insn_computes_expr)))));
3531               fprintf (gcse_file, "set in insn %d\n",
3532                        INSN_UID (insn_computes_expr)); 
3533             }
3534         }
3535     }
3536
3537   return changed;
3538 }
3539
3540 /* Perform classic GCSE.  This is called by one_classic_gcse_pass after all
3541    the dataflow analysis has been done.
3542
3543    The result is non-zero if a change was made.  */
3544
3545 static int
3546 classic_gcse ()
3547 {
3548   int bb, changed;
3549   rtx insn;
3550
3551   /* Note we start at block 1.  */
3552
3553   changed = 0;
3554   for (bb = 1; bb < n_basic_blocks; bb++)
3555     {
3556       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3557          start of the block].  */
3558       reset_opr_set_tables ();
3559
3560       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
3561            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
3562            insn = NEXT_INSN (insn))
3563         {
3564           /* Is insn of form (set (pseudo-reg) ...)?  */
3565           if (GET_CODE (insn) == INSN
3566               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
3567               && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (insn))) == REG
3568               && REGNO (SET_DEST (PATTERN (insn))) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3569             {
3570               rtx pat = PATTERN (insn);
3571               rtx src = SET_SRC (pat);
3572               struct expr *expr;
3573
3574               if (want_to_gcse_p (src)
3575                   /* Is the expression recorded?  */
3576                   && ((expr = lookup_expr (src)) != NULL)
3577                   /* Is the expression available [at the start of the
3578                      block]?  */
3579                   && TEST_BIT (ae_in[bb], expr->bitmap_index)
3580                   /* Are the operands unchanged since the start of the
3581                      block?  */
3582                   && oprs_not_set_p (src, insn))
3583                 changed |= handle_avail_expr (insn, expr);
3584             }
3585
3586           /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3587           /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  */
3588           if (INSN_P (insn))
3589             mark_oprs_set (insn);
3590         }
3591     }
3592
3593   return changed;
3594 }
3595
3596 /* Top level routine to perform one classic GCSE pass.
3597
3598    Return non-zero if a change was made.  */
3599
3600 static int
3601 one_classic_gcse_pass (pass)
3602      int pass;
3603 {
3604   int changed = 0;
3605
3606   gcse_subst_count = 0;
3607   gcse_create_count = 0;
3608
3609   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
3610   alloc_rd_mem (n_basic_blocks, max_cuid);
3611   compute_expr_hash_table ();
3612   if (gcse_file)
3613     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", expr_hash_table,
3614                      expr_hash_table_size, n_exprs);
3615
3616   if (n_exprs > 0)
3617     {
3618       compute_kill_rd ();
3619       compute_rd ();
3620       alloc_avail_expr_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
3621       compute_ae_gen ();
3622       compute_ae_kill (ae_gen, ae_kill);
3623       compute_available (ae_gen, ae_kill, ae_out, ae_in);
3624       changed = classic_gcse ();
3625       free_avail_expr_mem ();
3626     }
3627
3628   free_rd_mem ();
3629   free_expr_hash_table ();
3630
3631   if (gcse_file)
3632     {
3633       fprintf (gcse_file, "\n");
3634       fprintf (gcse_file, "GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, %d substs,",
3635                current_function_name, pass, bytes_used, gcse_subst_count);
3636       fprintf (gcse_file, "%d insns created\n", gcse_create_count);
3637     }
3638
3639   return changed;
3640 }
3641 \f
3642 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
3643
3644 /* Local properties of assignments.  */
3645 static sbitmap *cprop_pavloc;
3646 static sbitmap *cprop_absaltered;
3647
3648 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
3649 static sbitmap *cprop_avin;
3650 static sbitmap *cprop_avout;
3651
3652 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
3653    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
3654
3655 static void
3656 alloc_cprop_mem (n_blocks, n_sets)
3657      int n_blocks, n_sets;
3658 {
3659   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3660   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3661
3662   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3663   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3664 }
3665
3666 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
3667
3668 static void
3669 free_cprop_mem ()
3670 {
3671   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
3672   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
3673   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
3674   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
3675 }
3676
3677 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
3678    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
3679    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
3680    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
3681    bit in BMAP.  */
3682
3683 static void
3684 compute_transp (x, indx, bmap, set_p)
3685      rtx x;
3686      int indx;
3687      sbitmap *bmap;
3688      int set_p;
3689 {
3690   int bb, i, j;
3691   enum rtx_code code;
3692   reg_set *r;
3693   const char *fmt;
3694
3695   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3696      can't do it when there's no return value.  */
3697  repeat:
3698
3699   if (x == 0)
3700     return;
3701
3702   code = GET_CODE (x);
3703   switch (code)
3704     {
3705     case REG:
3706       if (set_p)
3707         {
3708           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3709             {
3710               for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3711                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb], REGNO (x)))
3712                   SET_BIT (bmap[bb], indx);
3713             }
3714           else
3715             {
3716               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3717                 SET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3718             }
3719         }
3720       else
3721         {
3722           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3723             {
3724               for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3725                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb], REGNO (x)))
3726                   RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3727             }
3728           else
3729             {
3730               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3731                 RESET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3732             }
3733         }
3734
3735       return;
3736
3737     case MEM:
3738       for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3739         {
3740           rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb];
3741
3742           while (list_entry)
3743             {
3744               rtx dest, dest_addr;
3745
3746               if (GET_CODE (XEXP (list_entry, 0)) == CALL_INSN)
3747                 {
3748                   if (set_p)
3749                     SET_BIT (bmap[bb], indx);
3750                   else
3751                     RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3752                   break;
3753                 }
3754               /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
3755                  Examine each hunk of memory that is modified.  */
3756
3757               dest = XEXP (list_entry, 0);
3758               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3759               dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
3760               
3761               if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
3762                                          x, rtx_addr_varies_p))
3763                 {
3764                   if (set_p)
3765                     SET_BIT (bmap[bb], indx);
3766                   else
3767                     RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3768                   break;
3769                 }
3770               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3771             }
3772         }
3773
3774       x = XEXP (x, 0);
3775       goto repeat;
3776
3777     case PC:
3778     case CC0: /*FIXME*/
3779     case CONST:
3780     case CONST_INT:
3781     case CONST_DOUBLE:
3782     case SYMBOL_REF:
3783     case LABEL_REF:
3784     case ADDR_VEC:
3785     case ADDR_DIFF_VEC:
3786       return;
3787
3788     default:
3789       break;
3790     }
3791
3792   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3793     {
3794       if (fmt[i] == 'e')
3795         {
3796           /* If we are about to do the last recursive call
3797              needed at this level, change it into iteration.
3798              This function is called enough to be worth it.  */
3799           if (i == 0)
3800             {
3801               x = XEXP (x, i);
3802               goto repeat;
3803             }
3804
3805           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
3806         }
3807       else if (fmt[i] == 'E')
3808         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3809           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
3810     }
3811 }
3812
3813 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
3814    propagation.  */
3815
3816 static void
3817 compute_cprop_data ()
3818 {
3819   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, 1);
3820   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
3821                      cprop_avout, cprop_avin);
3822 }
3823 \f
3824 /* Copy/constant propagation.  */
3825
3826 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
3827 #define MAX_USES 8
3828
3829 /* Table of uses found in an insn.
3830    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
3831 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
3832
3833 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
3834 static int reg_use_count;
3835
3836 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
3837    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
3838    and contains the number of uses in the table upon exit.
3839
3840    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
3841    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
3842
3843 static void
3844 find_used_regs (xptr, data)
3845      rtx *xptr;
3846      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
3847 {
3848   int i, j;
3849   enum rtx_code code;
3850   const char *fmt;
3851   rtx x = *xptr;
3852
3853   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3854      can't do it when there's no return value.  */
3855  repeat:
3856   if (x == 0)
3857     return;
3858
3859   code = GET_CODE (x);
3860   if (REG_P (x))
3861     {
3862       if (reg_use_count == MAX_USES)
3863         return;
3864
3865       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
3866       reg_use_count++;
3867     }
3868
3869   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
3870
3871   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3872     {
3873       if (fmt[i] == 'e')
3874         {
3875           /* If we are about to do the last recursive call
3876              needed at this level, change it into iteration.
3877              This function is called enough to be worth it.  */
3878           if (i == 0)
3879             {
3880               x = XEXP (x, 0);
3881               goto repeat;
3882             }
3883
3884           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
3885         }
3886       else if (fmt[i] == 'E')
3887         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3888           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
3889     }
3890 }
3891
3892 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
3893    Returns non-zero is successful.  */
3894
3895 static int
3896 try_replace_reg (from, to, insn)
3897      rtx from, to, insn;
3898 {
3899   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3900   rtx src = 0;
3901   int success = 0;
3902   rtx set = single_set (insn);
3903
3904   success = validate_replace_src (from, to, insn);
3905
3906   /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
3907      the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
3908      SETs, but it probably won't buy us anything.  */
3909   if (!success && set != 0)
3910     {
3911       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
3912
3913       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
3914           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
3915         success = 1;
3916     }
3917
3918   /* If we've failed to do replacement, have a single SET, and don't already
3919      have a note, add a REG_EQUAL note to not lose information.  */
3920   if (!success && note == 0 && set != 0)
3921     note = REG_NOTES (insn)
3922       = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUAL, src, REG_NOTES (insn));
3923
3924   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
3925      replacement.  */
3926   else if (note != 0)
3927     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
3928
3929   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
3930      We don't allow that. Remove that note. This code ought
3931      not to hapen, because previous code ought to syntetize
3932      reg-reg move, but be on the safe side.  */
3933   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
3934     remove_note (insn, note);
3935
3936   return success;
3937 }
3938
3939 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
3940    NULL no such set is found.  */
3941
3942 static struct expr *
3943 find_avail_set (regno, insn)
3944      int regno;
3945      rtx insn;
3946 {
3947   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
3948      use in a substitution.  */
3949   struct expr *set1 = 0;
3950  
3951   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
3952      available at the start of the block containing INSN.  ie we would
3953      need two sets like this available at the start of the block:
3954
3955        (set (reg X) (reg Y))
3956        (set (reg Y) (reg X))
3957
3958      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
3959      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
3960   while (1)
3961      {
3962       rtx src;
3963       struct expr *set = lookup_set (regno, NULL_RTX);
3964
3965       /* Find a set that is available at the start of the block
3966          which contains INSN.  */
3967       while (set)
3968         {
3969           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
3970             break;
3971           set = next_set (regno, set);
3972         }
3973
3974       /* If no available set was found we've reached the end of the
3975          (possibly empty) copy chain.  */
3976       if (set == 0)
3977         break;
3978
3979       if (GET_CODE (set->expr) != SET)
3980         abort ();
3981
3982       src = SET_SRC (set->expr);
3983
3984       /* We know the set is available.
3985          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
3986          have changed since the start of the block).  
3987
3988          If the source operand changed, we may still use it for the next
3989          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
3990
3991       if (CONSTANT_P (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
3992         set1 = set;
3993
3994       /* If the source of the set is anything except a register, then
3995          we have reached the end of the copy chain.  */
3996       if (GET_CODE (src) != REG)
3997         break;
3998
3999       /* Follow the copy chain, ie start another iteration of the loop
4000          and see if we have an available copy into SRC.  */
4001       regno = REGNO (src);
4002      }
4003
4004   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
4005      INSN.  */
4006   return set1;
4007 }
4008
4009 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
4010    JUMP_INSNS.  INSN must be a conditional jump.  FROM is what we will try to
4011    replace, SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns
4012    nonzero if a change was made.  We know INSN has just a SET.  */
4013
4014 static int
4015 cprop_jump (bb, insn, from, src)
4016      rtx insn;
4017      rtx from;
4018      rtx src;
4019      basic_block bb;
4020 {
4021   rtx set = PATTERN (insn);
4022   rtx new = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, src);
4023
4024   /* If no simplification can be made, then try the next
4025      register.  */
4026   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
4027     return 0;
4028  
4029   /* If this is now a no-op leave it that way, but update LABEL_NUSED if
4030      necessary.  */
4031   if (new == pc_rtx)
4032     {
4033       SET_SRC (set) = new;
4034
4035       if (JUMP_LABEL (insn) != 0)
4036         --LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (insn));
4037     }
4038
4039   /* Otherwise, this must be a valid instruction.  */
4040   else if (! validate_change (insn, &SET_SRC (set), new, 0))
4041     return 0;
4042
4043   /* If this has turned into an unconditional jump,
4044      then put a barrier after it so that the unreachable
4045      code will be deleted.  */
4046   if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
4047     emit_barrier_after (insn);
4048
4049   run_jump_opt_after_gcse = 1;
4050
4051   const_prop_count++;
4052   if (gcse_file != NULL)
4053     {
4054       fprintf (gcse_file,
4055                "CONST-PROP: Replacing reg %d in insn %d with constant ",
4056                REGNO (from), INSN_UID (insn));
4057       print_rtl (gcse_file, src);
4058       fprintf (gcse_file, "\n");
4059     }
4060   purge_dead_edges (bb);
4061
4062   return 1;
4063 }
4064
4065 #ifdef HAVE_cc0
4066
4067 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into JUMP_INSNS
4068    for machines that have CC0.  INSN is a single set that stores into CC0;
4069    the insn following it is a conditional jump.  REG_USED is the use we will
4070    try to replace, SRC is the constant we will try to substitute for it.
4071    Returns nonzero if a change was made.  */
4072
4073 static int
4074 cprop_cc0_jump (bb, insn, reg_used, src)
4075      basic_block bb;
4076      rtx insn;
4077      struct reg_use *reg_used;
4078      rtx src;
4079 {
4080   /* First substitute in the SET_SRC of INSN, then substitute that for
4081      CC0 in JUMP.  */
4082   rtx jump = NEXT_INSN (insn);
4083   rtx new_src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (PATTERN (insn)),
4084                                       reg_used->reg_rtx, src);
4085
4086   if (! cprop_jump (bb, jump, cc0_rtx, new_src))
4087     return 0;
4088
4089   /* If we succeeded, delete the cc0 setter.  */
4090   PUT_CODE (insn, NOTE);
4091   NOTE_LINE_NUMBER (insn) = NOTE_INSN_DELETED;
4092   NOTE_SOURCE_FILE (insn) = 0;
4093
4094   return 1;
4095  }
4096 #endif
4097  
4098 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
4099    The result is non-zero if a change was made.  */
4100
4101 static int
4102 cprop_insn (bb, insn, alter_jumps)
4103      basic_block bb;
4104      rtx insn;
4105      int alter_jumps;
4106 {
4107   struct reg_use *reg_used;
4108   int changed = 0;
4109   rtx note;
4110
4111   if (!INSN_P (insn))
4112     return 0;
4113
4114   reg_use_count = 0;
4115   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
4116   
4117   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
4118
4119   /* We may win even when propagating constants into notes. */
4120   if (note)
4121     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
4122
4123   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
4124        reg_used++, reg_use_count--)
4125     {
4126       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
4127       rtx pat, src;
4128       struct expr *set;
4129
4130       /* Ignore registers created by GCSE.
4131          We do this because ... */
4132       if (regno >= max_gcse_regno)
4133         continue;
4134
4135       /* If the register has already been set in this block, there's
4136          nothing we can do.  */
4137       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
4138         continue;
4139
4140       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
4141          at the start of the block.  */
4142       set = find_avail_set (regno, insn);
4143       if (! set)
4144         continue;
4145   
4146       pat = set->expr;
4147       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
4148       if (GET_CODE (pat) != SET)
4149         abort ();
4150
4151       src = SET_SRC (pat);
4152
4153       /* Constant propagation.  */
4154       if (GET_CODE (src) == CONST_INT || GET_CODE (src) == CONST_DOUBLE
4155           || GET_CODE (src) == SYMBOL_REF)
4156         {
4157           /* Handle normal insns first.  */
4158           if (GET_CODE (insn) == INSN
4159               && try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
4160             {
4161               changed = 1;
4162               const_prop_count++;
4163               if (gcse_file != NULL)
4164                 {
4165                   fprintf (gcse_file, "CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
4166                            regno);
4167                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
4168                            INSN_UID (insn));
4169                   print_rtl (gcse_file, src);
4170                   fprintf (gcse_file, "\n");
4171                 }
4172
4173               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
4174                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
4175             }
4176
4177           /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
4178              We're pretty specific about what we will handle in this
4179              code, we can extend this as necessary over time.
4180
4181              Right now the insn in question must look like
4182              (set (pc) (if_then_else ...))  */
4183           else if (alter_jumps
4184                    && GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
4185                    && condjump_p (insn)
4186                    && ! simplejump_p (insn))
4187             changed |= cprop_jump (bb, insn, reg_used->reg_rtx, src);
4188
4189 #ifdef HAVE_cc0
4190           /* Similar code for machines that use a pair of CC0 setter and
4191              conditional jump insn.  */
4192           else if (alter_jumps
4193                    && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
4194                    && SET_DEST (PATTERN (insn)) == cc0_rtx
4195                    && GET_CODE (NEXT_INSN (insn)) == JUMP_INSN
4196                    && condjump_p (NEXT_INSN (insn))
4197                    && ! simplejump_p (NEXT_INSN (insn))
4198                    && cprop_cc0_jump (bb, insn, reg_used, src))
4199             {
4200               changed = 1;
4201               break;
4202             }
4203 #endif
4204         }
4205       else if (GET_CODE (src) == REG
4206                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
4207                && REGNO (src) != regno)
4208         {
4209           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
4210             {
4211               changed = 1;
4212               copy_prop_count++;
4213               if (gcse_file != NULL)
4214                 {
4215                   fprintf (gcse_file, "COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
4216                            regno, INSN_UID (insn));
4217                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
4218                 }
4219
4220               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
4221                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
4222               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
4223                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
4224                  and made things worse.  */
4225             }
4226         }
4227     }
4228
4229   return changed;
4230 }
4231
4232 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
4233    non-zero if a change was made.  */
4234
4235 static int
4236 cprop (alter_jumps)
4237      int alter_jumps;
4238 {
4239   int bb, changed;
4240   rtx insn;
4241
4242   /* Note we start at block 1.  */
4243
4244   changed = 0;
4245   for (bb = 1; bb < n_basic_blocks; bb++)
4246     {
4247       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
4248          start of the block].  */
4249       reset_opr_set_tables ();
4250
4251       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
4252            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
4253            insn = NEXT_INSN (insn))
4254         if (INSN_P (insn))
4255           {
4256             changed |= cprop_insn (BASIC_BLOCK (bb), insn, alter_jumps);
4257
4258             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
4259             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
4260                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
4261             if (GET_CODE (insn) != NOTE)
4262               mark_oprs_set (insn);
4263         }
4264     }
4265
4266   if (gcse_file != NULL)
4267     fprintf (gcse_file, "\n");
4268
4269   return changed;
4270 }
4271
4272 /* Perform one copy/constant propagation pass.
4273    F is the first insn in the function.
4274    PASS is the pass count.  */
4275
4276 static int
4277 one_cprop_pass (pass, alter_jumps)
4278      int pass;
4279      int alter_jumps;
4280 {
4281   int changed = 0;
4282
4283   const_prop_count = 0;
4284   copy_prop_count = 0;
4285
4286   alloc_set_hash_table (max_cuid);
4287   compute_set_hash_table ();
4288   if (gcse_file)
4289     dump_hash_table (gcse_file, "SET", set_hash_table, set_hash_table_size,
4290                      n_sets);
4291   if (n_sets > 0)
4292     {
4293       alloc_cprop_mem (n_basic_blocks, n_sets);
4294       compute_cprop_data ();
4295       changed = cprop (alter_jumps);
4296       free_cprop_mem ();
4297     }
4298
4299   free_set_hash_table ();
4300
4301   if (gcse_file)
4302     {
4303       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4304                current_function_name, pass, bytes_used);
4305       fprintf (gcse_file, "%d const props, %d copy props\n\n",
4306                const_prop_count, copy_prop_count);
4307     }
4308
4309   return changed;
4310 }
4311 \f
4312 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
4313
4314 /* Local properties of expressions.  */
4315 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
4316 static sbitmap *transp;
4317
4318 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
4319    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
4320    created by a calls.  */
4321 static sbitmap *transpout;
4322
4323 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
4324 static sbitmap *comp;
4325
4326 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
4327 static sbitmap *antloc;
4328
4329 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
4330    point.  */
4331 static sbitmap *pre_optimal;
4332
4333 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
4334 static sbitmap *pre_redundant;
4335
4336 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
4337 static sbitmap *pre_insert_map;
4338
4339 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
4340 static sbitmap *pre_delete_map;
4341
4342 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
4343 static struct edge_list *edge_list;
4344
4345 /* Redundant insns.  */
4346 static sbitmap pre_redundant_insns;
4347
4348 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
4349
4350 static void
4351 alloc_pre_mem (n_blocks, n_exprs)
4352      int n_blocks, n_exprs;
4353 {
4354   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4355   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4356   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4357
4358   pre_optimal = NULL;
4359   pre_redundant = NULL;
4360   pre_insert_map = NULL;
4361   pre_delete_map = NULL;
4362   ae_in = NULL;
4363   ae_out = NULL;
4364   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4365
4366   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
4367 }
4368
4369 /* Free vars used for PRE analysis.  */
4370
4371 static void
4372 free_pre_mem ()
4373 {
4374   sbitmap_vector_free (transp);
4375   sbitmap_vector_free (comp);
4376
4377   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
4378
4379   if (pre_optimal)
4380     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
4381   if (pre_redundant)
4382     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
4383   if (pre_insert_map)
4384     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
4385   if (pre_delete_map)
4386     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
4387   if (ae_in)
4388     sbitmap_vector_free (ae_in);
4389   if (ae_out)
4390     sbitmap_vector_free (ae_out);
4391
4392   transp = comp = NULL;
4393   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
4394   ae_in = ae_out = NULL;
4395 }
4396
4397 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
4398
4399 static void
4400 compute_pre_data ()
4401 {
4402   sbitmap trapping_expr;
4403   int i;
4404   unsigned int ui;
4405
4406   compute_local_properties (transp, comp, antloc, 0);
4407   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
4408
4409   /* Collect expressions which might trap.  */
4410   trapping_expr = sbitmap_alloc (n_exprs);
4411   sbitmap_zero (trapping_expr);
4412   for (ui = 0; ui < expr_hash_table_size; ui++)
4413     {
4414       struct expr *e;
4415       for (e = expr_hash_table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
4416         if (may_trap_p (e->expr))
4417           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
4418     }
4419
4420   /* Compute ae_kill for each basic block using:
4421
4422      ~(TRANSP | COMP)
4423
4424      This is significantly faster than compute_ae_kill.  */
4425
4426   for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
4427     {
4428       edge e;
4429
4430       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
4431          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
4432          place the instruction on the edge.  So make them neither
4433          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
4434       for (e = BASIC_BLOCK (i)->pred; e ; e = e->pred_next)
4435         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
4436           {
4437             sbitmap_difference (antloc[i], antloc[i], trapping_expr);
4438             sbitmap_difference (transp[i], transp[i], trapping_expr);
4439             break;
4440           }
4441
4442       sbitmap_a_or_b (ae_kill[i], transp[i], comp[i]);
4443       sbitmap_not (ae_kill[i], ae_kill[i]);
4444     }
4445
4446   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, n_exprs, transp, comp, antloc,
4447                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
4448   sbitmap_vector_free (antloc);
4449   antloc = NULL;
4450   sbitmap_vector_free (ae_kill);
4451   ae_kill = NULL; 
4452   free (trapping_expr);
4453 }
4454 \f
4455 /* PRE utilities */
4456
4457 /* Return non-zero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
4458    block BB.
4459
4460    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
4461    been visited.  It is NULL for the top-level call.
4462
4463    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
4464    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
4465    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
4466    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
4467    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
4468    the closest such expression.  */
4469
4470 static int
4471 pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited)
4472      basic_block occr_bb;
4473      struct expr *expr;
4474      basic_block bb;
4475      char *visited;
4476 {
4477   edge pred;
4478
4479   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
4480     {
4481       basic_block pred_bb = pred->src;
4482
4483       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
4484           /* Has predecessor has already been visited?  */
4485           || visited[pred_bb->index])
4486         ;/* Nothing to do.  */
4487
4488       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4489       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
4490         {
4491           /* Is this the occurrence we're looking for?
4492              Note that there's only one generating occurrence per block
4493              so we just need to check the block number.  */
4494           if (occr_bb == pred_bb)
4495             return 1;
4496
4497           visited[pred_bb->index] = 1;
4498         }
4499       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
4500       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
4501         visited[pred_bb->index] = 1;
4502
4503       /* Neither gen nor kill.  */
4504       else
4505         {
4506           visited[pred_bb->index] = 1;
4507           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
4508             return 1;
4509         }
4510     }
4511
4512   /* All paths have been checked.  */
4513   return 0;
4514 }
4515
4516 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
4517    memory allocated for that function is returned. */
4518
4519 static int
4520 pre_expr_reaches_here_p (occr_bb, expr, bb)
4521      basic_block occr_bb;
4522      struct expr *expr;
4523      basic_block bb;
4524 {
4525   int rval;
4526   char *visited = (char *) xcalloc (n_basic_blocks, 1);
4527
4528   rval = pre_expr_reaches_here_p_work(occr_bb, expr, bb, visited);
4529
4530   free (visited);
4531   return rval;
4532 }
4533 \f
4534
4535 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
4536    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to 
4537    the value of BB.  */
4538
4539 static rtx
4540 process_insert_insn (expr)
4541      struct expr *expr;
4542 {
4543   rtx reg = expr->reaching_reg;
4544   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
4545   rtx pat;
4546
4547   start_sequence ();
4548
4549   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
4550      just copy it to a register.  */
4551   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
4552     emit_move_insn (reg, exp);
4553
4554   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
4555      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
4556      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
4557   else if (insn_invalid_p (emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp))))
4558     abort ();
4559   
4560   pat = gen_sequence ();
4561   end_sequence ();
4562
4563   return pat;
4564 }
4565   
4566 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
4567
4568    This is used by both the PRE and code hoisting.
4569
4570    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
4571    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
4572    no sense for code hoisting.  */
4573
4574 static void
4575 insert_insn_end_bb (expr, bb, pre)
4576      struct expr *expr;
4577      basic_block bb;
4578      int pre;
4579 {
4580   rtx insn = bb->end;
4581   rtx new_insn;
4582   rtx reg = expr->reaching_reg;
4583   int regno = REGNO (reg);
4584   rtx pat;
4585   int i;
4586
4587   pat = process_insert_insn (expr);
4588
4589   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4590      handle cc0, etc. properly].  */
4591
4592   if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
4593     {
4594 #ifdef HAVE_cc0
4595       rtx note;
4596 #endif
4597
4598       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4599          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4600          the new instruction just before the tablejump.  */
4601       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4602           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4603         insn = prev_real_insn (insn);
4604
4605 #ifdef HAVE_cc0
4606       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4607          if cc0 isn't set.  */
4608       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4609       if (note)
4610         insn = XEXP (note, 0);
4611       else
4612         {
4613           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4614           if (maybe_cc0_setter
4615               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4616               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4617             insn = maybe_cc0_setter;
4618         }
4619 #endif
4620       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4621       new_insn = emit_block_insn_before (pat, insn, bb);
4622     }
4623
4624   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4625      of exception handling.  */
4626   else if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
4627     {
4628       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4629          we search backward and place the instructions before the first
4630          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4631          presumtion that we'll get better code elsewhere as well.  
4632
4633          It should always be the case that we can put these instructions
4634          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4635          Check this.  */
4636
4637       if (pre
4638           && !TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4639           && !TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index))
4640         abort ();
4641
4642       /* Since different machines initialize their parameter registers
4643          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4644          parameter registers.  */
4645       insn = find_first_parameter_load (insn, bb->head);
4646
4647       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4648          before the first parameter load.
4649
4650          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4651          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4652          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4653          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4654          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4655       while (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL
4656              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4657         insn = NEXT_INSN (insn);
4658
4659       new_insn = emit_block_insn_before (pat, insn, bb);
4660     }
4661   else
4662     {
4663       new_insn = emit_insn_after (pat, insn);
4664       bb->end = new_insn;
4665     }
4666
4667   /* Keep block number table up to date.
4668      Note, PAT could be a multiple insn sequence, we have to make
4669      sure that each insn in the sequence is handled.  */
4670   if (GET_CODE (pat) == SEQUENCE)
4671     {
4672       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4673         {
4674           rtx insn = XVECEXP (pat, 0, i);
4675
4676           set_block_for_insn (insn, bb);
4677           if (INSN_P (insn))
4678             add_label_notes (PATTERN (insn), new_insn);
4679
4680           note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
4681         }
4682     }
4683   else
4684     {
4685       add_label_notes (SET_SRC (pat), new_insn);
4686       set_block_for_new_insns (new_insn, bb);
4687
4688       /* Keep register set table up to date.  */
4689       record_one_set (regno, new_insn);
4690     }
4691
4692   gcse_create_count++;
4693
4694   if (gcse_file)
4695     {
4696       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4697                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4698       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4699                expr->bitmap_index, regno);
4700     }
4701 }
4702
4703 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4704    the expressions fully redundant.  */
4705
4706 static int
4707 pre_edge_insert (edge_list, index_map)
4708      struct edge_list *edge_list;
4709      struct expr **index_map;
4710 {
4711   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4712   sbitmap *inserted;
4713
4714   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4715      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4716
4717   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4718   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4719   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, n_exprs);
4720   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4721
4722   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4723     {
4724       int indx;
4725       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4726
4727       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4728         {
4729           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4730
4731           for (j = indx; insert && j < n_exprs; j++, insert >>= 1)
4732             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4733               {
4734                 struct expr *expr = index_map[j];
4735                 struct occr *occr;
4736
4737                 /* Now look at each deleted occurence of this expression.  */
4738                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4739                   {
4740                     if (! occr->deleted_p)
4741                       continue;
4742
4743                     /* Insert this expression on this edge if if it would
4744                        reach the deleted occurence in BB.  */
4745                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4746                       {
4747                         rtx insn;
4748                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4749
4750                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4751                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4752                            the previous block. There are several alternatives
4753                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4754                            handling this situation.  This one is easiest for
4755                            now.  */
4756
4757                         if ((eg->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
4758                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4759                         else
4760                           {
4761                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4762                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4763                           }
4764
4765                         if (gcse_file)
4766                           {
4767                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4768                                      bb->index,
4769                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4770                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4771                                      expr->bitmap_index);
4772                           }
4773
4774                         update_ld_motion_stores (expr);
4775                         SET_BIT (inserted[e], j);
4776                         did_insert = 1;
4777                         gcse_create_count++;
4778                       }
4779                   }
4780               }
4781         }
4782     }
4783
4784   sbitmap_vector_free (inserted);
4785   return did_insert;
4786 }
4787
4788 /* Copy the result of INSN to REG.  INDX is the expression number.  */
4789
4790 static void
4791 pre_insert_copy_insn (expr, insn)
4792      struct expr *expr;
4793      rtx insn;
4794 {
4795   rtx reg = expr->reaching_reg;
4796   int regno = REGNO (reg);
4797   int indx = expr->bitmap_index;
4798   rtx set = single_set (insn);
4799   rtx new_insn;
4800   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4801
4802   if (!set)
4803     abort ();
4804
4805   new_insn = emit_insn_after (gen_move_insn (reg, SET_DEST (set)), insn);
4806
4807   /* Keep block number table up to date.  */
4808   set_block_for_new_insns (new_insn, bb);
4809
4810   /* Keep register set table up to date.  */
4811   record_one_set (regno, new_insn);
4812   if (insn == bb->end)
4813     bb->end = new_insn;
4814
4815   gcse_create_count++;
4816
4817   if (gcse_file)
4818     fprintf (gcse_file,
4819              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4820               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4821               INSN_UID (insn), regno);
4822   update_ld_motion_stores (expr);
4823 }
4824
4825 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4826    to `reaching_reg'.  */
4827
4828 static void
4829 pre_insert_copies ()
4830 {
4831   unsigned int i;
4832   struct expr *expr;
4833   struct occr *occr;
4834   struct occr *avail;
4835
4836   /* For each available expression in the table, copy the result to
4837      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4838
4839      ??? The current algorithm is rather brute force.
4840      Need to do some profiling.  */
4841
4842   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
4843     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4844       {
4845         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4846            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4847            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4848            deleted.  This test also avoids further processing if the
4849            expression wasn't deleted anywhere.  */
4850         if (expr->reaching_reg == NULL)
4851           continue;
4852
4853         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4854           {
4855             if (! occr->deleted_p)
4856               continue;
4857
4858             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4859               {
4860                 rtx insn = avail->insn;
4861
4862                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4863                 if (avail->copied_p)
4864                   continue;
4865
4866                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4867                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4868                   continue;
4869
4870                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4871                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn), 
4872                                                expr,
4873                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4874                   continue;
4875
4876                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4877                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4878                 avail->copied_p = 1;
4879               }
4880           }
4881       }
4882 }
4883
4884 /* Delete redundant computations.
4885    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4886    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4887    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4888
4889    Returns non-zero if a change is made.  */
4890
4891 static int
4892 pre_delete ()
4893 {
4894   unsigned int i;
4895   int changed;
4896   struct expr *expr;
4897   struct occr *occr;
4898
4899   changed = 0;
4900   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
4901     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4902       {
4903         int indx = expr->bitmap_index;
4904
4905         /* We only need to search antic_occr since we require
4906            ANTLOC != 0.  */
4907
4908         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4909           {
4910             rtx insn = occr->insn;
4911             rtx set;
4912             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4913
4914             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx))
4915               {
4916                 set = single_set (insn);
4917                 if (! set)
4918                   abort ();
4919
4920                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4921                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4922                    the mode of the original destination pseudo.  */
4923                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4924                   expr->reaching_reg
4925                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4926
4927                 /* In theory this should never fail since we're creating
4928                    a reg->reg copy.
4929
4930                    However, on the x86 some of the movXX patterns actually
4931                    contain clobbers of scratch regs.  This may cause the
4932                    insn created by validate_change to not match any pattern
4933                    and thus cause validate_change to fail.   */
4934                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (set),
4935                                      expr->reaching_reg, 0))
4936                   {
4937                     occr->deleted_p = 1;
4938                     SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4939                     changed = 1;
4940                     gcse_subst_count++;
4941                   }
4942
4943                 if (gcse_file)
4944                   {
4945                     fprintf (gcse_file,
4946                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4947                                INSN_UID (insn), indx);
4948                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4949                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4950                   }
4951               }
4952           }
4953       }
4954
4955   return changed;
4956 }
4957
4958 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4959    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4960    has been done.
4961
4962    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4963    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4964    Compiler Design and Implementation.
4965
4966    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4967    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4968    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4969    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4970    through the block.
4971
4972    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4973    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4974    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4975    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4976    redundancies.  */
4977
4978 static int
4979 pre_gcse ()
4980 {
4981   unsigned int i;
4982   int did_insert, changed;
4983   struct expr **index_map;
4984   struct expr *expr;
4985
4986   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4987      hash table entry.  */
4988
4989   index_map = (struct expr **) xcalloc (n_exprs, sizeof (struct expr *));
4990   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
4991     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4992       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4993
4994   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4995   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4996   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4997
4998   /* Delete the redundant insns first so that
4999      - we know what register to use for the new insns and for the other
5000        ones with reaching expressions
5001      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
5002
5003   changed = pre_delete ();
5004
5005   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
5006
5007   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
5008      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
5009   pre_insert_copies ();
5010   if (did_insert)
5011     {
5012       commit_edge_insertions ();
5013       changed = 1;
5014     }
5015
5016   free (index_map);
5017   free (pre_redundant_insns);
5018   return changed;
5019 }
5020
5021 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
5022
5023    Return non-zero if a change was made.  */
5024
5025 static int
5026 one_pre_gcse_pass (pass)
5027      int pass;
5028 {
5029   int changed = 0;
5030
5031   gcse_subst_count = 0;
5032   gcse_create_count = 0;
5033
5034   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
5035   add_noreturn_fake_exit_edges ();
5036   if (flag_gcse_lm)
5037     compute_ld_motion_mems ();
5038
5039   compute_expr_hash_table ();
5040   trim_ld_motion_mems ();
5041   if (gcse_file)
5042     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", expr_hash_table,
5043                      expr_hash_table_size, n_exprs);
5044
5045   if (n_exprs > 0)
5046     {
5047       alloc_pre_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
5048       compute_pre_data ();
5049       changed |= pre_gcse ();
5050       free_edge_list (edge_list);
5051       free_pre_mem ();
5052     }
5053
5054   free_ldst_mems ();
5055   remove_fake_edges ();
5056   free_expr_hash_table ();
5057
5058   if (gcse_file)
5059     {
5060       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
5061                current_function_name, pass, bytes_used);
5062       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
5063                gcse_subst_count, gcse_create_count);
5064     }
5065
5066   return changed;
5067 }
5068 \f
5069 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
5070    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
5071    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
5072    because the following loop optimization pass requires them.  */
5073
5074 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
5075    could probably share code here.  */
5076
5077 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
5078    then we would not need to do this here, because jump would add the
5079    necessary REG_LABEL notes.  */
5080
5081 static void
5082 add_label_notes (x, insn)
5083      rtx x;
5084      rtx insn;
5085 {
5086   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
5087   int i, j;
5088   const char *fmt;
5089
5090   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
5091     {
5092       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
5093          avoid flow generating (slighly) worse code.
5094
5095          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
5096          mark_jump_label for additional information).  */
5097
5098       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
5099                                             REG_NOTES (insn));
5100       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
5101         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
5102       return;
5103     }
5104
5105   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
5106     {
5107       if (fmt[i] == 'e')
5108         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
5109       else if (fmt[i] == 'E')
5110         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5111           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
5112     }
5113 }
5114
5115 /* Compute transparent outgoing information for each block.
5116
5117    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
5118    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
5119    when the edge is traversed through a call.  This happens with
5120    non-local labels and exceptions.
5121
5122    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
5123    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
5124    it should be possible with exception handling, since we still have
5125    control over which handler should be invoked.  But due to increased
5126    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
5127
5128 static void
5129 compute_transpout ()
5130 {
5131   int bb;
5132   unsigned int i;
5133   struct expr *expr;
5134
5135   sbitmap_vector_ones (transpout, n_basic_blocks);
5136
5137   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; ++bb)
5138     {
5139       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
5140          end in call instructions for reasons other than abnormal
5141          control flow.  */
5142       if (GET_CODE (BLOCK_END (bb)) != CALL_INSN)
5143         continue;
5144
5145       for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5146         for (expr = expr_hash_table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
5147           if (GET_CODE (expr->expr) == MEM)
5148             {
5149               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
5150                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
5151                 continue;
5152                 
5153               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
5154                  analysis to determine if this mem is actually killed
5155                  by this call.  */
5156               RESET_BIT (transpout[bb], expr->bitmap_index);
5157             }
5158     }
5159 }
5160
5161 /* Removal of useless null pointer checks */
5162
5163 /* Called via note_stores.  X is set by SETTER.  If X is a register we must
5164    invalidate nonnull_local and set nonnull_killed.  DATA is really a
5165    `null_pointer_info *'.
5166
5167    We ignore hard registers.  */
5168
5169 static void
5170 invalidate_nonnull_info (x, setter, data)
5171      rtx x;
5172      rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED;
5173      void *data;
5174 {
5175   unsigned int regno;
5176   struct null_pointer_info *npi = (struct null_pointer_info *) data;
5177
5178   while (GET_CODE (x) == SUBREG)
5179     x = SUBREG_REG (x);
5180
5181   /* Ignore anything that is not a register or is a hard register.  */
5182   if (GET_CODE (x) != REG
5183       || REGNO (x) < npi->min_reg
5184       || REGNO (x) >= npi->max_reg)
5185     return;
5186
5187   regno = REGNO (x) - npi->min_reg;
5188
5189   RESET_BIT (npi->nonnull_local[npi->current_block], regno);
5190   SET_BIT (npi->nonnull_killed[npi->current_block], regno);
5191 }
5192
5193 /* Do null-pointer check elimination for the registers indicated in
5194    NPI.  NONNULL_AVIN and NONNULL_AVOUT are pre-allocated sbitmaps;
5195    they are not our responsibility to free.  */
5196
5197 static void
5198 delete_null_pointer_checks_1 (delete_list, block_reg, nonnull_avin,
5199                               nonnull_avout, npi)
5200      varray_type *delete_list;
5201      unsigned int *block_reg;
5202      sbitmap *nonnull_avin;
5203      sbitmap *nonnull_avout;
5204      struct null_pointer_info *npi;
5205 {
5206   int bb;
5207   int current_block;
5208   sbitmap *nonnull_local = npi->nonnull_local;
5209   sbitmap *nonnull_killed = npi->nonnull_killed;
5210   
5211   /* Compute local properties, nonnull and killed.  A register will have
5212      the nonnull property if at the end of the current block its value is
5213      known to be nonnull.  The killed property indicates that somewhere in
5214      the block any information we had about the register is killed.
5215
5216      Note that a register can have both properties in a single block.  That
5217      indicates that it's killed, then later in the block a new value is
5218      computed.  */
5219   sbitmap_vector_zero (nonnull_local, n_basic_blocks);
5220   sbitmap_vector_zero (nonnull_killed, n_basic_blocks);
5221
5222   for (current_block = 0; current_block < n_basic_blocks; current_block++)
5223     {
5224       rtx insn, stop_insn;
5225
5226       /* Set the current block for invalidate_nonnull_info.  */
5227       npi->current_block = current_block;
5228
5229       /* Scan each insn in the basic block looking for memory references and
5230          register sets.  */
5231       stop_insn = NEXT_INSN (BLOCK_END (current_block));
5232       for (insn = BLOCK_HEAD (current_block);
5233            insn != stop_insn;
5234            insn = NEXT_INSN (insn))
5235         {
5236           rtx set;
5237           rtx reg;
5238
5239           /* Ignore anything that is not a normal insn.  */
5240           if (! INSN_P (insn))
5241             continue;
5242
5243           /* Basically ignore anything that is not a simple SET.  We do have
5244              to make sure to invalidate nonnull_local and set nonnull_killed
5245              for such insns though.  */
5246           set = single_set (insn);
5247           if (!set)
5248             {
5249               note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5250               continue;
5251             }
5252
5253           /* See if we've got a useable memory load.  We handle it first
5254              in case it uses its address register as a dest (which kills
5255              the nonnull property).  */
5256           if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
5257               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_SRC (set), 0))) == REG
5258               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5259               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5260             SET_BIT (nonnull_local[current_block],
5261                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5262
5263           /* Now invalidate stuff clobbered by this insn.  */
5264           note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5265
5266           /* And handle stores, we do these last since any sets in INSN can
5267              not kill the nonnull property if it is derived from a MEM
5268              appearing in a SET_DEST.  */
5269           if (GET_CODE (SET_DEST (set)) == MEM
5270               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_DEST (set), 0))) == REG
5271               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5272               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5273             SET_BIT (nonnull_local[current_block],
5274                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5275         }
5276     }
5277
5278   /* Now compute global properties based on the local properties.   This
5279      is a classic global availablity algorithm.  */
5280   compute_available (nonnull_local, nonnull_killed,
5281                      nonnull_avout, nonnull_avin);
5282
5283   /* Now look at each bb and see if it ends with a compare of a value
5284      against zero.  */
5285   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5286     {
5287       rtx last_insn = BLOCK_END (bb);
5288       rtx condition, earliest;
5289       int compare_and_branch;
5290
5291       /* Since MIN_REG is always at least FIRST_PSEUDO_REGISTER, and
5292          since BLOCK_REG[BB] is zero if this block did not end with a
5293          comparison against zero, this condition works.  */
5294       if (block_reg[bb] < npi->min_reg
5295           || block_reg[bb] >= npi->max_reg)
5296         continue;
5297
5298       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5299       condition = get_condition (last_insn, &earliest);
5300
5301       /* If we can't determine the condition then skip.  */
5302       if (! condition)
5303         continue;
5304
5305       /* Is the register known to have a nonzero value?  */
5306       if (!TEST_BIT (nonnull_avout[bb], block_reg[bb] - npi->min_reg))
5307         continue;
5308
5309       /* Try to compute whether the compare/branch at the loop end is one or
5310          two instructions.  */
5311       if (earliest == last_insn)
5312         compare_and_branch = 1;
5313       else if (earliest == prev_nonnote_insn (last_insn))
5314         compare_and_branch = 2;
5315       else
5316         continue;
5317
5318       /* We know the register in this comparison is nonnull at exit from
5319          this block.  We can optimize this comparison.  */
5320       if (GET_CODE (condition) == NE)
5321         {
5322           rtx new_jump;
5323
5324           new_jump = emit_jump_insn_before (gen_jump (JUMP_LABEL (last_insn)),
5325                                             last_insn);
5326           JUMP_LABEL (new_jump) = JUMP_LABEL (last_insn);
5327           LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (new_jump))++;
5328           emit_barrier_after (new_jump);
5329         }
5330       if (!*delete_list)
5331         VARRAY_RTX_INIT (*delete_list, 10, "delete_list");
5332
5333       VARRAY_PUSH_RTX (*delete_list, last_insn);
5334       if (compare_and_branch == 2)
5335         VARRAY_PUSH_RTX (*delete_list, earliest);
5336
5337       /* Don't check this block again.  (Note that BLOCK_END is
5338          invalid here; we deleted the last instruction in the 
5339          block.)  */
5340       block_reg[bb] = 0;
5341     }
5342 }
5343
5344 /* Find EQ/NE comparisons against zero which can be (indirectly) evaluated
5345    at compile time.
5346
5347    This is conceptually similar to global constant/copy propagation and
5348    classic global CSE (it even uses the same dataflow equations as cprop).
5349
5350    If a register is used as memory address with the form (mem (reg)), then we
5351    know that REG can not be zero at that point in the program.  Any instruction
5352    which sets REG "kills" this property.
5353
5354    So, if every path leading to a conditional branch has an available memory
5355    reference of that form, then we know the register can not have the value
5356    zero at the conditional branch.  
5357
5358    So we merely need to compute the local properies and propagate that data
5359    around the cfg, then optimize where possible.
5360
5361    We run this pass two times.  Once before CSE, then again after CSE.  This
5362    has proven to be the most profitable approach.  It is rare for new
5363    optimization opportunities of this nature to appear after the first CSE
5364    pass.
5365
5366    This could probably be integrated with global cprop with a little work.  */
5367
5368 void
5369 delete_null_pointer_checks (f)
5370      rtx f ATTRIBUTE_UNUSED;
5371 {
5372   sbitmap *nonnull_avin, *nonnull_avout;
5373   unsigned int *block_reg;
5374   varray_type delete_list = NULL;
5375   int bb;
5376   int reg;
5377   int regs_per_pass;
5378   int max_reg;
5379   unsigned int i;
5380   struct null_pointer_info npi;
5381
5382   /* If we have only a single block, then there's nothing to do.  */
5383   if (n_basic_blocks <= 1)
5384     return;
5385
5386   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
5387      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
5388      particularly useful.
5389
5390      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
5391      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
5392      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
5393      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
5394   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
5395     return;
5396
5397   /* We need four bitmaps, each with a bit for each register in each
5398      basic block.  */
5399   max_reg = max_reg_num ();
5400   regs_per_pass = get_bitmap_width (4, n_basic_blocks, max_reg);
5401
5402   /* Allocate bitmaps to hold local and global properties.  */
5403   npi.nonnull_local = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5404   npi.nonnull_killed = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5405   nonnull_avin = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5406   nonnull_avout = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5407
5408   /* Go through the basic blocks, seeing whether or not each block
5409      ends with a conditional branch whose condition is a comparison
5410      against zero.  Record the register compared in BLOCK_REG.  */
5411   block_reg = (unsigned int *) xcalloc (n_basic_blocks, sizeof (int));
5412   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5413     {
5414       rtx last_insn = BLOCK_END (bb);
5415       rtx condition, earliest, reg;
5416
5417       /* We only want conditional branches.  */
5418       if (GET_CODE (last_insn) != JUMP_INSN
5419           || !any_condjump_p (last_insn)
5420           || !onlyjump_p (last_insn))
5421         continue;
5422
5423       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5424       condition = get_condition (last_insn, &earliest);
5425
5426       /* If we were unable to get the condition, or it is not a equality
5427          comparison against zero then there's nothing we can do.  */
5428       if (!condition
5429           || (GET_CODE (condition) != NE && GET_CODE (condition) != EQ)
5430           || GET_CODE (XEXP (condition, 1)) != CONST_INT
5431           || (XEXP (condition, 1) 
5432               != CONST0_RTX (GET_MODE (XEXP (condition, 0)))))
5433         continue;
5434
5435       /* We must be checking a register against zero.  */
5436       reg = XEXP (condition, 0);
5437       if (GET_CODE (reg) != REG)
5438         continue;
5439
5440       block_reg[bb] = REGNO (reg);
5441     }
5442
5443   /* Go through the algorithm for each block of registers.  */
5444   for (reg = FIRST_PSEUDO_REGISTER; reg < max_reg; reg += regs_per_pass)
5445     {
5446       npi.min_reg = reg;
5447       npi.max_reg = MIN (reg + regs_per_pass, max_reg);
5448       delete_null_pointer_checks_1 (&delete_list, block_reg, nonnull_avin,
5449                                     nonnull_avout, &npi);
5450     }
5451
5452   /* Now delete the instructions all at once.  This breaks the CFG.  */
5453   if (delete_list)
5454     {
5455       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (delete_list); i++)
5456         delete_insn (VARRAY_RTX (delete_list, i));
5457       VARRAY_FREE (delete_list);
5458     }
5459
5460   /* Free the table of registers compared at the end of every block.  */
5461   free (block_reg);
5462
5463   /* Free bitmaps.  */
5464   sbitmap_vector_free (npi.nonnull_local);
5465   sbitmap_vector_free (npi.nonnull_killed);
5466   sbitmap_vector_free (nonnull_avin);
5467   sbitmap_vector_free (nonnull_avout);
5468 }
5469
5470 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
5471
5472 /* Very busy expressions.  */
5473 static sbitmap *hoist_vbein;
5474 static sbitmap *hoist_vbeout;
5475
5476 /* Hoistable expressions.  */
5477 static sbitmap *hoist_exprs;
5478
5479 /* Dominator bitmaps.  */
5480 static sbitmap *dominators;
5481
5482 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
5483    reverse to to perform tail merging, doing so would probably be
5484    more effective than the tail merging code in jump.c.
5485
5486    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
5487    code hoisting.  It would be nice.  */
5488
5489 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
5490
5491 static void
5492 alloc_code_hoist_mem (n_blocks, n_exprs)
5493      int n_blocks, n_exprs;
5494 {
5495   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5496   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5497   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5498
5499   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5500   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5501   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5502   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5503
5504   dominators = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_blocks);
5505 }
5506
5507 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
5508
5509 static void
5510 free_code_hoist_mem ()
5511 {
5512   sbitmap_vector_free (antloc);
5513   sbitmap_vector_free (transp);
5514   sbitmap_vector_free (comp);
5515
5516   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
5517   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
5518   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
5519   sbitmap_vector_free (transpout);
5520
5521   sbitmap_vector_free (dominators);
5522 }
5523
5524 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
5525
5526    An expression is very busy if all paths from a given point
5527    compute the expression.  */
5528
5529 static void
5530 compute_code_hoist_vbeinout ()
5531 {
5532   int bb, changed, passes;
5533
5534   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, n_basic_blocks);
5535   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, n_basic_blocks);
5536
5537   passes = 0;
5538   changed = 1;
5539
5540   while (changed)
5541     {
5542       changed = 0;
5543
5544       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
5545          the convergence.  */
5546       for (bb = n_basic_blocks - 1; bb >= 0; bb--)
5547         {
5548           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c (hoist_vbein[bb], antloc[bb],
5549                                            hoist_vbeout[bb], transp[bb]);
5550           if (bb != n_basic_blocks - 1)
5551             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb], hoist_vbein, bb);
5552         }
5553
5554       passes++;
5555     }
5556
5557   if (gcse_file)
5558     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
5559 }
5560
5561 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
5562
5563 static void
5564 compute_code_hoist_data ()
5565 {
5566   compute_local_properties (transp, comp, antloc, 0);
5567   compute_transpout ();
5568   compute_code_hoist_vbeinout ();
5569   calculate_dominance_info (NULL, dominators, CDI_DOMINATORS);
5570   if (gcse_file)
5571     fprintf (gcse_file, "\n");
5572 }
5573
5574 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
5575    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
5576
5577    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
5578    to me that the expression must either be computed or transparent in
5579    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
5580    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
5581    the expression wasn't a loop invariant.
5582
5583    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
5584    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
5585    paths.  */
5586
5587 static int
5588 hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index, bb, visited)
5589      basic_block expr_bb;
5590      int expr_index;
5591      basic_block bb;
5592      char *visited;
5593 {
5594   edge pred;
5595   int visited_allocated_locally = 0;
5596   
5597
5598   if (visited == NULL)
5599     {
5600        visited_allocated_locally = 1;
5601        visited = xcalloc (n_basic_blocks, 1);
5602     }
5603
5604   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
5605     {
5606       basic_block pred_bb = pred->src;
5607
5608       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
5609         break;
5610       else if (visited[pred_bb->index])
5611         continue;
5612
5613       /* Does this predecessor generate this expression?  */
5614       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
5615         break;
5616       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
5617         break;
5618
5619       /* Not killed.  */
5620       else
5621         {
5622           visited[pred_bb->index] = 1;
5623           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
5624                                            pred_bb, visited))
5625             break;
5626         }
5627     }
5628   if (visited_allocated_locally) 
5629     free (visited);
5630
5631   return (pred == NULL);
5632 }
5633 \f
5634 /* Actually perform code hoisting.  */
5635
5636 static void
5637 hoist_code ()
5638 {
5639   int bb, dominated;
5640   unsigned int i;
5641   struct expr **index_map;
5642   struct expr *expr;
5643
5644   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, n_basic_blocks);
5645
5646   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
5647      hash table entry.  */
5648
5649   index_map = (struct expr **) xcalloc (n_exprs, sizeof (struct expr *));
5650   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5651     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5652       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
5653
5654   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
5655      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
5656   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5657     {
5658       int found = 0;
5659       int insn_inserted_p;
5660
5661       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
5662          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
5663       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb]->n_bits; i++)
5664         {
5665           int hoistable = 0;
5666
5667           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb], i) && TEST_BIT (transpout[bb], i))
5668             {
5669               /* We've found a potentially hoistable expression, now
5670                  we look at every block BB dominates to see if it
5671                  computes the expression.  */
5672               for (dominated = 0; dominated < n_basic_blocks; dominated++)
5673                 {
5674                   /* Ignore self dominance.  */
5675                   if (bb == dominated
5676                       || ! TEST_BIT (dominators[dominated], bb))
5677                     continue;
5678
5679                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
5680                      the busy expression and whether or not moving that
5681                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
5682                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated], i))
5683                     continue;
5684
5685                   /* Note if the expression would reach the dominated block
5686                      unimpared if it was placed at the end of BB. 
5687
5688                      Keep track of how many times this expression is hoistable
5689                      from a dominated block into BB.  */
5690                   if (hoist_expr_reaches_here_p (BASIC_BLOCK (bb), i, 
5691                                                  BASIC_BLOCK (dominated), NULL))
5692                     hoistable++;
5693                 }
5694
5695               /* If we found more than one hoistable occurence of this
5696                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
5697                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
5698                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
5699                  allocation.  One could increase this value to try harder
5700                  to avoid any possible code expansion due to register
5701                  allocation issues; however experiments have shown that
5702                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
5703                  from two successors, so raising this threshhold is likely
5704                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
5705               if (hoistable > 1)
5706                 {
5707                   SET_BIT (hoist_exprs[bb], i);
5708                   found = 1;
5709                 }
5710             }
5711         }
5712                 
5713       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
5714       if (! found)
5715         continue;
5716
5717       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
5718       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb]->n_bits; i++)
5719         {
5720           /* We want to insert the expression into BB only once, so
5721              note when we've inserted it.  */
5722           insn_inserted_p = 0;
5723
5724           /* These tests should be the same as the tests above.  */
5725           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb], i))
5726             {
5727               /* We've found a potentially hoistable expression, now
5728                  we look at every block BB dominates to see if it
5729                  computes the expression.  */
5730               for (dominated = 0; dominated < n_basic_blocks; dominated++)
5731                 {
5732                   /* Ignore self dominance.  */
5733                   if (bb == dominated
5734                       || ! TEST_BIT (dominators[dominated], bb))
5735                     continue;
5736
5737                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
5738                      the busy expression and whether or not moving that
5739                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
5740                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated], i))
5741                     continue;
5742
5743                   /* The expression is computed in the dominated block and
5744                      it would be safe to compute it at the start of the
5745                      dominated block.  Now we have to determine if the
5746                      expresion would reach the dominated block if it was
5747                      placed at the end of BB.  */
5748                   if (hoist_expr_reaches_here_p (BASIC_BLOCK (bb), i, 
5749                                                  BASIC_BLOCK (dominated), NULL))
5750                     {
5751                       struct expr *expr = index_map[i];
5752                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
5753                       rtx insn;
5754                       rtx set;
5755
5756                       /* Find the right occurence of this expression.  */
5757                       while (BLOCK_NUM (occr->insn) != dominated && occr)
5758                         occr = occr->next;
5759
5760                       /* Should never happen.  */
5761                       if (!occr)
5762                         abort ();
5763
5764                       insn = occr->insn;
5765                  
5766                       set = single_set (insn);
5767                       if (! set)
5768                         abort ();
5769
5770                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
5771                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
5772                          from the mode of the original destination pseudo.  */
5773                       if (expr->reaching_reg == NULL)
5774                         expr->reaching_reg
5775                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
5776
5777                       /* In theory this should never fail since we're creating
5778                          a reg->reg copy.
5779
5780                          However, on the x86 some of the movXX patterns
5781                          actually contain clobbers of scratch regs.  This may
5782                          cause the insn created by validate_change to not
5783                          match any pattern and thus cause validate_change to
5784                          fail.  */
5785                       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set),
5786                                            expr->reaching_reg, 0))
5787                         {
5788                           occr->deleted_p = 1;
5789                           if (!insn_inserted_p)
5790                             {
5791                               insert_insn_end_bb (index_map[i], 
5792                                                   BASIC_BLOCK (bb), 0);
5793                               insn_inserted_p = 1;
5794                             }
5795                         }
5796                     }
5797                 }
5798             }
5799         }
5800     }
5801
5802     free (index_map);
5803 }
5804
5805 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
5806
5807    Return non-zero if a change was made.  */
5808
5809 static int
5810 one_code_hoisting_pass ()
5811 {
5812   int changed = 0;
5813
5814   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
5815   compute_expr_hash_table ();
5816   if (gcse_file)
5817     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", expr_hash_table,
5818                      expr_hash_table_size, n_exprs);
5819
5820   if (n_exprs > 0)
5821     {
5822       alloc_code_hoist_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
5823       compute_code_hoist_data ();
5824       hoist_code ();
5825       free_code_hoist_mem ();
5826     }
5827
5828   free_expr_hash_table ();
5829
5830   return changed;
5831 }
5832 \f
5833 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5834     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5835     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5836
5837             int i;
5838             float a[10];
5839
5840             void foo(float scale)
5841             {
5842               for (i=0; i<10; i++)
5843                 a[i] *= scale;
5844             }
5845
5846     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5847     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom 
5848     of the loop. 
5849
5850       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is 
5851     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5852     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5853
5854       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5855     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5856     in the loop.  */
5857
5858 /* This will search the ldst list for a matching expresion. If it
5859    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5860
5861 static struct ls_expr *
5862 ldst_entry (x)
5863      rtx x;
5864 {
5865   struct ls_expr * ptr;
5866
5867   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5868     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
5869       break;
5870
5871   if (!ptr)
5872     {
5873       ptr = (struct ls_expr *) xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5874
5875       ptr->next         = pre_ldst_mems;
5876       ptr->expr         = NULL;
5877       ptr->pattern      = x;
5878       ptr->loads        = NULL_RTX;
5879       ptr->stores       = NULL_RTX;
5880       ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5881       ptr->invalid      = 0;
5882       ptr->index        = 0;
5883       ptr->hash_index   = 0;
5884       pre_ldst_mems     = ptr;
5885     }
5886   
5887   return ptr;
5888 }
5889
5890 /* Free up an individual ldst entry.  */
5891
5892 static void 
5893 free_ldst_entry (ptr)
5894      struct ls_expr * ptr;
5895 {
5896   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5897   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5898
5899   free (ptr);
5900 }
5901
5902 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5903
5904 static void
5905 free_ldst_mems ()
5906 {
5907   while (pre_ldst_mems) 
5908     {
5909       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5910
5911       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5912
5913       free_ldst_entry (tmp);
5914     }
5915
5916   pre_ldst_mems = NULL;
5917 }
5918
5919 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5920
5921 static void
5922 print_ldst_list (file)
5923      FILE * file;
5924 {
5925   struct ls_expr * ptr;
5926
5927   fprintf (file, "LDST list: \n");
5928
5929   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5930     {
5931       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5932
5933       print_rtl (file, ptr->pattern);
5934
5935       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5936
5937       if (ptr->loads)
5938         print_rtl (file, ptr->loads);
5939       else
5940         fprintf (file, "(nil)");
5941
5942       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5943
5944       if (ptr->stores)
5945         print_rtl (file, ptr->stores);
5946       else
5947         fprintf (file, "(nil)");
5948
5949       fprintf (file, "\n\n");
5950     }
5951
5952   fprintf (file, "\n");
5953 }
5954
5955 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5956
5957 static struct ls_expr *
5958 find_rtx_in_ldst (x)
5959      rtx x;
5960 {
5961   struct ls_expr * ptr;
5962   
5963   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5964     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
5965       return ptr;
5966
5967   return NULL;
5968 }
5969
5970 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5971
5972 static int
5973 enumerate_ldsts ()
5974 {
5975   struct ls_expr * ptr;
5976   int n = 0;
5977
5978   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5979     ptr->index = n++;
5980
5981   return n;
5982 }
5983
5984 /* Return first item in the list.  */
5985
5986 static inline struct ls_expr *
5987 first_ls_expr ()
5988 {
5989   return pre_ldst_mems;
5990 }
5991
5992 /* Return the next item in ther list after the specified one.  */
5993
5994 static inline struct ls_expr *
5995 next_ls_expr (ptr)
5996      struct ls_expr * ptr;
5997 {
5998   return ptr->next;
5999 }
6000 \f
6001 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
6002
6003 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
6004    side effects. These are the types of loads we consider for the
6005    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
6006
6007 static int 
6008 simple_mem (x)
6009      rtx x;
6010 {
6011   if (GET_CODE (x) != MEM)
6012     return 0;
6013   
6014   if (MEM_VOLATILE_P (x))
6015     return 0;
6016   
6017   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
6018     return 0;
6019
6020   if (!rtx_varies_p (XEXP (x, 0), 0))
6021     return 1;
6022   
6023   return 0;
6024 }
6025
6026 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.  
6027    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable 
6028    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL 
6029    loads since the aliasing code will allow all entries in the
6030    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
6031    the wrong value since gcse might common it and we won't know to 
6032    fix it up.  */
6033
6034 static void
6035 invalidate_any_buried_refs (x)
6036      rtx x;
6037 {
6038   const char * fmt;
6039   int i,j;
6040   struct ls_expr * ptr;
6041
6042   /* Invalidate it in the list.  */
6043   if (GET_CODE (x) == MEM && simple_mem (x))
6044     {
6045       ptr = ldst_entry (x);
6046       ptr->invalid = 1;
6047     }
6048
6049   /* Recursively process the insn.  */
6050   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6051   
6052   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
6053     {
6054       if (fmt[i] == 'e')
6055         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
6056       else if (fmt[i] == 'E')
6057         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6058           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
6059     }
6060 }
6061
6062 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES. Simple
6063    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no
6064    side effects and no registers in the expression. If there are any 
6065    uses/defs which dont match this criteria, it is invalidated and
6066    trimmed out later.  */
6067
6068 static void 
6069 compute_ld_motion_mems ()
6070 {
6071   struct ls_expr * ptr;
6072   int bb;
6073   rtx insn;
6074   
6075   pre_ldst_mems = NULL;
6076
6077   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
6078     {
6079       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
6080            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
6081            insn = NEXT_INSN (insn))
6082         {
6083           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
6084             {
6085               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6086                 {
6087                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
6088                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
6089
6090                   /* Check for a simple LOAD...  */
6091                   if (GET_CODE (src) == MEM && simple_mem (src))
6092                     {
6093                       ptr = ldst_entry (src);
6094                       if (GET_CODE (dest) == REG)
6095                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
6096                       else
6097                         ptr->invalid = 1;
6098                     }
6099                   else
6100                     {
6101                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
6102                       invalidate_any_buried_refs (src);
6103                     }
6104                   
6105                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
6106                      will block any movement we might do later. We only care
6107                      about this exact pattern since those are the only
6108                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
6109                   if (GET_CODE (dest) == MEM && simple_mem (dest))
6110                     {
6111                       ptr = ldst_entry (dest);
6112                       
6113                       if (GET_CODE (src) != MEM
6114                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS)
6115                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
6116                       else
6117                         ptr->invalid = 1;
6118                     }
6119                 }
6120               else
6121                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
6122             }
6123         }
6124     }
6125 }
6126
6127 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the 
6128    expression list for pre gcse.  */
6129
6130 static void
6131 trim_ld_motion_mems ()
6132 {
6133   struct ls_expr * last = NULL;
6134   struct ls_expr * ptr = first_ls_expr ();
6135
6136   while (ptr != NULL)
6137     {
6138       int del = ptr->invalid;
6139       struct expr * expr = NULL;
6140       
6141       /* Delete if entry has been made invalid.  */
6142       if (!del) 
6143         {
6144           unsigned int i;
6145           
6146           del = 1;
6147           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
6148           for (i = 0; i < expr_hash_table_size && del; i++)
6149             {
6150               for (expr = expr_hash_table[i]; 
6151                    expr != NULL; 
6152                    expr = expr->next_same_hash)
6153                 if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
6154                   {
6155                     del = 0;
6156                     break;
6157                   }
6158             }
6159         }
6160       
6161       if (del)
6162         {
6163           if (last != NULL)
6164             {
6165               last->next = ptr->next;
6166               free_ldst_entry (ptr);
6167               ptr = last->next;
6168             }
6169           else
6170             {
6171               pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
6172               free_ldst_entry (ptr);
6173               ptr = pre_ldst_mems;
6174             }
6175         }
6176       else
6177         {
6178           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
6179           last = ptr;
6180           ptr->expr = expr;
6181           ptr = ptr->next;
6182         }
6183     }
6184
6185   /* Show the world what we've found.  */
6186   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
6187     print_ldst_list (gcse_file);
6188 }
6189
6190 /* This routine will take an expression which we are replacing with
6191    a reaching register, and update any stores that are needed if
6192    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
6193    copying their SRC to the reaching register, and then storeing
6194    the reaching register into the store location. These keeps the
6195    correct value in the reaching register for the loads.  */
6196
6197 static void
6198 update_ld_motion_stores (expr)
6199      struct expr * expr;
6200 {
6201   struct ls_expr * mem_ptr;
6202
6203   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
6204     {
6205       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't 
6206          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be 
6207          dead and should be eliminated later.  */
6208
6209       /* We replace  SET mem = expr   with
6210            SET reg = expr
6211            SET mem = reg , where reg is the 
6212            reaching reg used in the load.  */
6213       rtx list = mem_ptr->stores;
6214       
6215       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
6216         {
6217           rtx insn = XEXP (list, 0);
6218           rtx pat = PATTERN (insn);
6219           rtx src = SET_SRC (pat);
6220           rtx reg = expr->reaching_reg;
6221           rtx copy, new;
6222
6223           /* If we've already copied it, continue.  */
6224           if (expr->reaching_reg == src)
6225             continue;
6226           
6227           if (gcse_file)
6228             {
6229               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
6230               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
6231               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
6232               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
6233               fprintf (gcse_file, "\n");
6234             }
6235           
6236           copy = gen_move_insn ( reg, SET_SRC (pat));
6237           new = emit_insn_before (copy, insn);
6238           record_one_set (REGNO (reg), new);
6239           set_block_for_new_insns (new, BLOCK_FOR_INSN (insn));
6240           SET_SRC (pat) = reg;
6241
6242           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
6243           INSN_CODE (insn) = -1;
6244           gcse_create_count++;
6245         }
6246     }
6247 }
6248 \f
6249 /* Store motion code.  */
6250
6251 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the 
6252    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
6253 static sbitmap * regvec;
6254
6255 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
6256 static sbitmap * st_antloc;
6257
6258 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
6259 static int num_stores;
6260
6261 /* Checks to set if we need to mark a register set. Called from note_stores.  */
6262
6263 static void
6264 reg_set_info (dest, setter, data)
6265      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
6266      void * data ATTRIBUTE_UNUSED;
6267 {
6268   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
6269     dest = SUBREG_REG (dest);
6270
6271   if (GET_CODE (dest) == REG)
6272     SET_BIT (*regvec, REGNO (dest));
6273 }
6274
6275 /* Return non-zero if the register operands of expression X are killed 
6276    anywhere in basic block BB.  */
6277
6278 static int
6279 store_ops_ok (x, bb)
6280      rtx x;
6281      basic_block bb;
6282 {
6283   int i;
6284   enum rtx_code code;
6285   const char * fmt;
6286
6287   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
6288  repeat:
6289
6290   if (x == 0)
6291     return 1;
6292
6293   code = GET_CODE (x);
6294   switch (code)
6295     {
6296     case REG:
6297         /* If a reg has changed after us in this
6298            block, the operand has been killed.  */
6299         return TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x));
6300
6301     case MEM:
6302       x = XEXP (x, 0);
6303       goto repeat;
6304
6305     case PRE_DEC:
6306     case PRE_INC:
6307     case POST_DEC:
6308     case POST_INC:
6309       return 0;
6310
6311     case PC:
6312     case CC0: /*FIXME*/
6313     case CONST:
6314     case CONST_INT:
6315     case CONST_DOUBLE:
6316     case SYMBOL_REF:
6317     case LABEL_REF:
6318     case ADDR_VEC:
6319     case ADDR_DIFF_VEC:
6320       return 1;
6321
6322     default:
6323       break;
6324     }
6325
6326   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
6327   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6328   
6329   for (; i >= 0; i--)
6330     {
6331       if (fmt[i] == 'e')
6332         {
6333           rtx tem = XEXP (x, i);
6334
6335           /* If we are about to do the last recursive call
6336              needed at this level, change it into iteration.
6337              This function is called enough to be worth it.  */
6338           if (i == 0)
6339             {
6340               x = tem;
6341               goto repeat;
6342             }
6343           
6344           if (! store_ops_ok (tem, bb))
6345             return 0;
6346         }
6347       else if (fmt[i] == 'E')
6348         {
6349           int j;
6350           
6351           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
6352             {
6353               if (! store_ops_ok (XVECEXP (x, i, j), bb))
6354                 return 0;
6355             }
6356         }
6357     }
6358
6359   return 1;
6360 }
6361
6362 /* Determine whether insn is MEM store pattern that we will consider moving.  */
6363
6364 static void
6365 find_moveable_store (insn)
6366      rtx insn;
6367 {
6368   struct ls_expr * ptr;
6369   rtx dest = PATTERN (insn);
6370
6371   if (GET_CODE (dest) != SET
6372       || GET_CODE (SET_SRC (dest)) == ASM_OPERANDS)
6373     return;
6374
6375   dest = SET_DEST (dest);
6376   
6377   if (GET_CODE (dest) != MEM || MEM_VOLATILE_P (dest)
6378       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
6379     return;
6380
6381   if (GET_CODE (XEXP (dest, 0)) != SYMBOL_REF)
6382       return;
6383
6384   if (rtx_varies_p (XEXP (dest, 0), 0))
6385     return;
6386
6387   ptr = ldst_entry (dest);
6388   ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
6389 }
6390
6391 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6392    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6393
6394 static int
6395 compute_store_table ()
6396 {
6397   int bb, ret;
6398   unsigned regno;
6399   rtx insn, pat;
6400
6401   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6402
6403   reg_set_in_block = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks,
6404                                                        max_gcse_regno);
6405   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, n_basic_blocks);
6406   pre_ldst_mems = 0;
6407
6408   /* Find all the stores we care about.  */
6409   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
6410     {
6411       regvec = & (reg_set_in_block[bb]);
6412       for (insn = BLOCK_END (bb);
6413            insn && insn != PREV_INSN (BLOCK_HEAD (bb));
6414            insn = PREV_INSN (insn))
6415         {
6416           /* Ignore anything that is not a normal insn.  */
6417           if (! INSN_P (insn))
6418             continue;
6419
6420           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
6421             {
6422               bool clobbers_all = false;
6423 #ifdef NON_SAVING_SETJMP 
6424               if (NON_SAVING_SETJMP
6425                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
6426                 clobbers_all = true;
6427 #endif
6428
6429               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
6430                 if (clobbers_all
6431                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
6432                   SET_BIT (reg_set_in_block[bb], regno);
6433             }
6434           
6435           pat = PATTERN (insn);
6436           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
6437           
6438           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
6439           if (GET_CODE (pat) == SET)
6440             find_moveable_store (insn);
6441         }
6442     }
6443
6444   ret = enumerate_ldsts ();
6445   
6446   if (gcse_file)
6447     {
6448       fprintf (gcse_file, "Store Motion Expressions.\n");
6449       print_ldst_list (gcse_file);
6450     }
6451   
6452   return ret;
6453 }
6454
6455 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.  */
6456
6457 static int
6458 load_kills_store (x, store_pattern)
6459      rtx x, store_pattern;
6460 {
6461   if (true_dependence (x, GET_MODE (x), store_pattern, rtx_addr_varies_p))
6462     return 1;
6463   return 0;
6464 }
6465
6466 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias 
6467    STORE_PATTERN.  Return 1 if found.  */
6468
6469 static int
6470 find_loads (x, store_pattern)
6471      rtx x, store_pattern;
6472 {
6473   const char * fmt;
6474   int i,j;
6475   int ret = 0;
6476
6477   if (!x)
6478     return 0;
6479
6480   if (GET_CODE (x) == SET) 
6481     x = SET_SRC (x);
6482
6483   if (GET_CODE (x) == MEM)
6484     {
6485       if (load_kills_store (x, store_pattern))
6486         return 1;
6487     }
6488
6489   /* Recursively process the insn.  */
6490   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6491   
6492   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
6493     {
6494       if (fmt[i] == 'e')
6495         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern);
6496       else if (fmt[i] == 'E')
6497         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6498           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern);
6499     }
6500   return ret;
6501 }
6502
6503 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).  
6504    Return 1 if it it does.  */
6505
6506 static int 
6507 store_killed_in_insn (x, insn)
6508      rtx x, insn;
6509 {
6510   if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
6511     return 0;
6512   
6513   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
6514     {
6515       if (CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
6516         return 0;
6517       else
6518         return 1;
6519     }
6520   
6521   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6522     {
6523       rtx pat = PATTERN (insn);
6524       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
6525       if (GET_CODE (SET_DEST (pat)) == MEM && !expr_equiv_p (SET_DEST (pat), x))
6526         /* pretend its a load and check for aliasing.  */
6527         if (find_loads (SET_DEST (pat), x))
6528           return 1;
6529       return find_loads (SET_SRC (pat), x);
6530     }
6531   else
6532     return find_loads (PATTERN (insn), x);
6533 }
6534
6535 /* Returns 1 if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
6536    within basic block BB.  */
6537
6538 static int 
6539 store_killed_after (x, insn, bb)
6540      rtx x, insn;
6541      basic_block bb;
6542 {
6543    rtx last = bb->end;
6544    
6545    if (insn == last)
6546      return 0;
6547
6548   /* Check if the register operands of the store are OK in this block.
6549      Note that if registers are changed ANYWHERE in the block, we'll 
6550      decide we can't move it, regardless of whether it changed above 
6551      or below the store. This could be improved by checking the register
6552      operands while lookinng for aliasing in each insn.  */
6553   if (!store_ops_ok (XEXP (x, 0), bb))
6554     return 1;
6555
6556    for ( ; insn && insn != NEXT_INSN (last); insn = NEXT_INSN (insn))
6557      if (store_killed_in_insn (x, insn))
6558        return 1;
6559    
6560   return 0;
6561 }
6562
6563 /* Returns 1 if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6564    within basic block BB.  */
6565 static int 
6566 store_killed_before (x, insn, bb)
6567      rtx x, insn;
6568      basic_block bb;
6569 {
6570    rtx first = bb->head;
6571
6572    if (insn == first)
6573      return store_killed_in_insn (x, insn);
6574    
6575   /* Check if the register operands of the store are OK in this block.
6576      Note that if registers are changed ANYWHERE in the block, we'll 
6577      decide we can't move it, regardless of whether it changed above 
6578      or below the store. This could be improved by checking the register
6579      operands while lookinng for aliasing in each insn.  */
6580   if (!store_ops_ok (XEXP (x, 0), bb))
6581     return 1;
6582
6583    for ( ; insn && insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6584      if (store_killed_in_insn (x, insn))
6585        return 1;
6586    
6587    return 0;
6588 }
6589
6590 #define ANTIC_STORE_LIST(x)     ((x)->loads)
6591 #define AVAIL_STORE_LIST(x)     ((x)->stores)
6592
6593 /* Given the table of available store insns at the end of blocks,
6594    determine which ones are not killed by aliasing, and generate
6595    the appropriate vectors for gen and killed.  */
6596 static void
6597 build_store_vectors () 
6598 {
6599   basic_block bb;
6600   int b;
6601   rtx insn, st;
6602   struct ls_expr * ptr;
6603
6604   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6605      by aliasing later in its block.  */
6606   ae_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6607   sbitmap_vector_zero (ae_gen, n_basic_blocks);
6608
6609   st_antloc = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6610   sbitmap_vector_zero (st_antloc, n_basic_blocks);
6611
6612   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6613     { 
6614       /* Put all the stores into either the antic list, or the avail list,
6615          or both.  */
6616       rtx store_list = ptr->stores;
6617       ptr->stores = NULL_RTX;
6618
6619       for (st = store_list; st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6620         {
6621           insn = XEXP (st, 0);
6622           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6623           
6624           if (!store_killed_after (ptr->pattern, insn, bb))
6625             {
6626               /* If we've already seen an availale expression in this block,
6627                  we can delete the one we saw already (It occurs earlier in
6628                  the block), and replace it with this one). We'll copy the
6629                  old SRC expression to an unused register in case there
6630                  are any side effects.  */
6631               if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6632                 {
6633                   /* Find previous store.  */
6634                   rtx st;
6635                   for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st ; st = XEXP (st, 1))
6636                     if (BLOCK_FOR_INSN (XEXP (st, 0)) == bb)
6637                       break;
6638                   if (st)
6639                     {
6640                       rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6641                       if (gcse_file)
6642                         fprintf(gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6643                       replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb);
6644                       XEXP (st, 0) = insn;
6645                       continue;
6646                     }
6647                 }
6648               SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6649               AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn,
6650                                                         AVAIL_STORE_LIST (ptr));
6651             }
6652           
6653           if (!store_killed_before (ptr->pattern, insn, bb))
6654             {
6655               SET_BIT (st_antloc[BLOCK_NUM (insn)], ptr->index);
6656               ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn,
6657                                                         ANTIC_STORE_LIST (ptr));
6658             }
6659         }
6660       
6661       /* Free the original list of store insns.  */
6662       free_INSN_LIST_list (&store_list);
6663     }
6664           
6665   ae_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6666   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
6667
6668   transp = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6669   sbitmap_vector_zero (transp, n_basic_blocks);
6670
6671   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6672     for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
6673       {
6674         if (store_killed_after (ptr->pattern, BLOCK_HEAD (b), BASIC_BLOCK (b)))
6675           {
6676             /* The anticipatable expression is not killed if it's gen'd. */
6677             /*
6678               We leave this check out for now. If we have a code sequence 
6679               in a block which looks like:
6680                         ST MEMa = x
6681                         L     y = MEMa
6682                         ST MEMa = z
6683               We should flag this as having an ANTIC expression, NOT
6684               transparent, NOT killed, and AVAIL.
6685               Unfortunately, since we haven't re-written all loads to
6686               use the reaching reg, we'll end up doing an incorrect 
6687               Load in the middle here if we push the store down. It happens in
6688                     gcc.c-torture/execute/960311-1.c with -O3
6689               If we always kill it in this case, we'll sometimes do
6690               uneccessary work, but it shouldn't actually hurt anything.
6691             if (!TEST_BIT (ae_gen[b], ptr->index)).  */
6692             SET_BIT (ae_kill[b], ptr->index);
6693           }
6694         else
6695           SET_BIT (transp[b], ptr->index);
6696       }
6697
6698   /* Any block with no exits calls some non-returning function, so
6699      we better mark the store killed here, or we might not store to
6700      it at all.  If we knew it was abort, we wouldn't have to store,
6701      but we don't know that for sure.  */
6702   if (gcse_file) 
6703     {
6704       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
6705       print_ldst_list (gcse_file);
6706       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, n_basic_blocks);
6707       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, n_basic_blocks);
6708       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, n_basic_blocks);
6709       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, n_basic_blocks);
6710     }
6711 }
6712
6713 /* Insert an instruction at the begining of a basic block, and update 
6714    the BLOCK_HEAD if needed.  */
6715
6716 static void 
6717 insert_insn_start_bb (insn, bb)
6718      rtx insn;
6719      basic_block bb;
6720 {
6721   /* Insert at start of successor block.  */
6722   rtx prev = PREV_INSN (bb->head);
6723   rtx before = bb->head;
6724   while (before != 0)
6725     {
6726       if (GET_CODE (before) != CODE_LABEL
6727           && (GET_CODE (before) != NOTE
6728               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6729         break;
6730       prev = before;
6731       if (prev == bb->end)
6732         break;
6733       before = NEXT_INSN (before);
6734     }
6735
6736   insn = emit_insn_after (insn, prev);
6737
6738   if (prev == bb->end)
6739     bb->end = insn;
6740
6741   set_block_for_new_insns (insn, bb);
6742
6743   if (gcse_file)
6744     {
6745       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6746                bb->index);
6747       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6748       fprintf (gcse_file, "\n");
6749     }
6750 }
6751
6752 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6753    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns non-zero
6754    if an edge insertion was performed.  */
6755
6756 static int
6757 insert_store (expr, e)
6758      struct ls_expr * expr;
6759      edge e;
6760 {
6761   rtx reg, insn;
6762   basic_block bb;
6763   edge tmp;
6764
6765   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6766      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6767   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6768     return 0;
6769
6770   reg = expr->reaching_reg;
6771   insn = gen_move_insn (expr->pattern, reg);
6772   
6773   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6774      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6775      edges so we don;t try to insert it on the other edges.  */
6776   bb = e->dest;
6777   for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
6778     {
6779       int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6780       if (index == EDGE_INDEX_NO_EDGE)
6781         abort ();
6782       if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6783         break;
6784     }
6785
6786   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6787      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6788   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6789     {
6790       for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
6791         {
6792           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6793           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6794         }
6795       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6796       return 0;
6797     }
6798   
6799   /* We can't insert on this edge, so we'll insert at the head of the
6800      successors block.  See Morgan, sec 10.5.  */
6801   if ((e->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
6802     {
6803       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6804       return 0;
6805     }
6806
6807   insert_insn_on_edge (insn, e);
6808   
6809   if (gcse_file)
6810     {
6811       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6812                e->src->index, e->dest->index);
6813       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6814       fprintf (gcse_file, "\n");
6815     }
6816   
6817   return 1;
6818 }
6819
6820 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6821
6822 static void
6823 replace_store_insn (reg, del, bb)
6824      rtx reg, del;
6825      basic_block bb;
6826 {
6827   rtx insn;
6828   
6829   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (PATTERN (del)));
6830   insn = emit_insn_after (insn, del);
6831   set_block_for_new_insns (insn, bb);
6832   
6833   if (gcse_file)
6834     {
6835       fprintf (gcse_file, 
6836                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6837       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6838       fprintf(gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6839       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6840       fprintf(gcse_file, "\n");
6841     }
6842   
6843   if (bb->end == del)
6844     bb->end = insn;
6845   
6846   if (bb->head == del)
6847     bb->head = insn;
6848   
6849   delete_insn (del);
6850 }
6851
6852
6853 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6854    the reaching_reg for later storing.  */
6855
6856 static void
6857 delete_store (expr, bb)
6858      struct ls_expr * expr;
6859      basic_block bb;
6860 {
6861   rtx reg, i, del;
6862
6863   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6864     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6865   
6866
6867   /* If there is more than 1 store, the earlier ones will be dead, 
6868      but it doesn't hurt to replace them here.  */  
6869   reg = expr->reaching_reg;
6870   
6871   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6872     {
6873       del = XEXP (i, 0);
6874       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6875         {
6876           /* We know there is only one since we deleted redundant 
6877              ones during the available computation.  */
6878           replace_store_insn (reg, del, bb);
6879           break;
6880         }
6881     }
6882 }
6883
6884 /* Free memory used by store motion.  */
6885
6886 static void 
6887 free_store_memory ()
6888 {
6889   free_ldst_mems ();
6890   
6891   if (ae_gen)
6892     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6893   if (ae_kill)
6894     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6895   if (transp)
6896     sbitmap_vector_free (transp);
6897   if (st_antloc)
6898     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6899   if (pre_insert_map)
6900     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6901   if (pre_delete_map)
6902     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6903   if (reg_set_in_block)
6904     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6905   
6906   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6907   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6908 }
6909
6910 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6911    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6912
6913 static void
6914 store_motion ()
6915 {
6916   int x;
6917   struct ls_expr * ptr;
6918   int update_flow = 0;
6919
6920   if (gcse_file)
6921     {
6922       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6923       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6924     }
6925
6926
6927   init_alias_analysis ();
6928
6929   /* Find all the stores that are live to the end of their block.  */
6930   num_stores = compute_store_table ();
6931   if (num_stores == 0)
6932     {
6933       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6934       end_alias_analysis ();
6935       return;
6936     }
6937
6938   /* Now compute whats actually available to move.  */
6939   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6940   build_store_vectors ();
6941
6942   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen, 
6943                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map, 
6944                                 &pre_delete_map);
6945
6946   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6947   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6948     {
6949       for (x = 0; x < n_basic_blocks; x++)
6950         if (TEST_BIT (pre_delete_map[x], ptr->index))
6951           delete_store (ptr, BASIC_BLOCK (x));
6952
6953       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6954         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6955           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6956     }
6957
6958   if (update_flow)
6959     commit_edge_insertions ();
6960
6961   free_store_memory ();
6962   free_edge_list (edge_list);
6963   remove_fake_edges ();
6964   end_alias_analysis ();
6965 }