OSDN Git Service

2011-03-24 Richard Guenther <rguenther@suse.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-pre.c
1 /* SSA-PRE for trees.
2    Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Daniel Berlin <dan@dberlin.org> and Steven Bosscher
5    <stevenb@suse.de>
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
10 it under the terms of the GNU General Public License as published by
11 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
12 any later version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
15 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17 GNU General Public License for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
21 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
22
23 #include "config.h"
24 #include "system.h"
25 #include "coretypes.h"
26 #include "tm.h"
27 #include "tree.h"
28 #include "basic-block.h"
29 #include "tree-pretty-print.h"
30 #include "gimple-pretty-print.h"
31 #include "tree-inline.h"
32 #include "tree-flow.h"
33 #include "gimple.h"
34 #include "tree-dump.h"
35 #include "timevar.h"
36 #include "fibheap.h"
37 #include "hashtab.h"
38 #include "tree-iterator.h"
39 #include "alloc-pool.h"
40 #include "obstack.h"
41 #include "tree-pass.h"
42 #include "flags.h"
43 #include "bitmap.h"
44 #include "langhooks.h"
45 #include "cfgloop.h"
46 #include "tree-ssa-sccvn.h"
47 #include "tree-scalar-evolution.h"
48 #include "params.h"
49 #include "dbgcnt.h"
50
51 /* TODO:
52
53    1. Avail sets can be shared by making an avail_find_leader that
54       walks up the dominator tree and looks in those avail sets.
55       This might affect code optimality, it's unclear right now.
56    2. Strength reduction can be performed by anticipating expressions
57       we can repair later on.
58    3. We can do back-substitution or smarter value numbering to catch
59       commutative expressions split up over multiple statements.
60 */
61
62 /* For ease of terminology, "expression node" in the below refers to
63    every expression node but GIMPLE_ASSIGN, because GIMPLE_ASSIGNs
64    represent the actual statement containing the expressions we care about,
65    and we cache the value number by putting it in the expression.  */
66
67 /* Basic algorithm
68
69    First we walk the statements to generate the AVAIL sets, the
70    EXP_GEN sets, and the tmp_gen sets.  EXP_GEN sets represent the
71    generation of values/expressions by a given block.  We use them
72    when computing the ANTIC sets.  The AVAIL sets consist of
73    SSA_NAME's that represent values, so we know what values are
74    available in what blocks.  AVAIL is a forward dataflow problem.  In
75    SSA, values are never killed, so we don't need a kill set, or a
76    fixpoint iteration, in order to calculate the AVAIL sets.  In
77    traditional parlance, AVAIL sets tell us the downsafety of the
78    expressions/values.
79
80    Next, we generate the ANTIC sets.  These sets represent the
81    anticipatable expressions.  ANTIC is a backwards dataflow
82    problem.  An expression is anticipatable in a given block if it could
83    be generated in that block.  This means that if we had to perform
84    an insertion in that block, of the value of that expression, we
85    could.  Calculating the ANTIC sets requires phi translation of
86    expressions, because the flow goes backwards through phis.  We must
87    iterate to a fixpoint of the ANTIC sets, because we have a kill
88    set.  Even in SSA form, values are not live over the entire
89    function, only from their definition point onwards.  So we have to
90    remove values from the ANTIC set once we go past the definition
91    point of the leaders that make them up.
92    compute_antic/compute_antic_aux performs this computation.
93
94    Third, we perform insertions to make partially redundant
95    expressions fully redundant.
96
97    An expression is partially redundant (excluding partial
98    anticipation) if:
99
100    1. It is AVAIL in some, but not all, of the predecessors of a
101       given block.
102    2. It is ANTIC in all the predecessors.
103
104    In order to make it fully redundant, we insert the expression into
105    the predecessors where it is not available, but is ANTIC.
106
107    For the partial anticipation case, we only perform insertion if it
108    is partially anticipated in some block, and fully available in all
109    of the predecessors.
110
111    insert/insert_aux/do_regular_insertion/do_partial_partial_insertion
112    performs these steps.
113
114    Fourth, we eliminate fully redundant expressions.
115    This is a simple statement walk that replaces redundant
116    calculations with the now available values.  */
117
118 /* Representations of value numbers:
119
120    Value numbers are represented by a representative SSA_NAME.  We
121    will create fake SSA_NAME's in situations where we need a
122    representative but do not have one (because it is a complex
123    expression).  In order to facilitate storing the value numbers in
124    bitmaps, and keep the number of wasted SSA_NAME's down, we also
125    associate a value_id with each value number, and create full blown
126    ssa_name's only where we actually need them (IE in operands of
127    existing expressions).
128
129    Theoretically you could replace all the value_id's with
130    SSA_NAME_VERSION, but this would allocate a large number of
131    SSA_NAME's (which are each > 30 bytes) just to get a 4 byte number.
132    It would also require an additional indirection at each point we
133    use the value id.  */
134
135 /* Representation of expressions on value numbers:
136
137    Expressions consisting of value numbers are represented the same
138    way as our VN internally represents them, with an additional
139    "pre_expr" wrapping around them in order to facilitate storing all
140    of the expressions in the same sets.  */
141
142 /* Representation of sets:
143
144    The dataflow sets do not need to be sorted in any particular order
145    for the majority of their lifetime, are simply represented as two
146    bitmaps, one that keeps track of values present in the set, and one
147    that keeps track of expressions present in the set.
148
149    When we need them in topological order, we produce it on demand by
150    transforming the bitmap into an array and sorting it into topo
151    order.  */
152
153 /* Type of expression, used to know which member of the PRE_EXPR union
154    is valid.  */
155
156 enum pre_expr_kind
157 {
158     NAME,
159     NARY,
160     REFERENCE,
161     CONSTANT
162 };
163
164 typedef union pre_expr_union_d
165 {
166   tree name;
167   tree constant;
168   vn_nary_op_t nary;
169   vn_reference_t reference;
170 } pre_expr_union;
171
172 typedef struct pre_expr_d
173 {
174   enum pre_expr_kind kind;
175   unsigned int id;
176   pre_expr_union u;
177 } *pre_expr;
178
179 #define PRE_EXPR_NAME(e) (e)->u.name
180 #define PRE_EXPR_NARY(e) (e)->u.nary
181 #define PRE_EXPR_REFERENCE(e) (e)->u.reference
182 #define PRE_EXPR_CONSTANT(e) (e)->u.constant
183
184 static int
185 pre_expr_eq (const void *p1, const void *p2)
186 {
187   const struct pre_expr_d *e1 = (const struct pre_expr_d *) p1;
188   const struct pre_expr_d *e2 = (const struct pre_expr_d *) p2;
189
190   if (e1->kind != e2->kind)
191     return false;
192
193   switch (e1->kind)
194     {
195     case CONSTANT:
196       return vn_constant_eq_with_type (PRE_EXPR_CONSTANT (e1),
197                                        PRE_EXPR_CONSTANT (e2));
198     case NAME:
199       return PRE_EXPR_NAME (e1) == PRE_EXPR_NAME (e2);
200     case NARY:
201       return vn_nary_op_eq (PRE_EXPR_NARY (e1), PRE_EXPR_NARY (e2));
202     case REFERENCE:
203       return vn_reference_eq (PRE_EXPR_REFERENCE (e1),
204                               PRE_EXPR_REFERENCE (e2));
205     default:
206       gcc_unreachable ();
207     }
208 }
209
210 static hashval_t
211 pre_expr_hash (const void *p1)
212 {
213   const struct pre_expr_d *e = (const struct pre_expr_d *) p1;
214   switch (e->kind)
215     {
216     case CONSTANT:
217       return vn_hash_constant_with_type (PRE_EXPR_CONSTANT (e));
218     case NAME:
219       return SSA_NAME_VERSION (PRE_EXPR_NAME (e));
220     case NARY:
221       return PRE_EXPR_NARY (e)->hashcode;
222     case REFERENCE:
223       return PRE_EXPR_REFERENCE (e)->hashcode;
224     default:
225       gcc_unreachable ();
226     }
227 }
228
229
230 /* Next global expression id number.  */
231 static unsigned int next_expression_id;
232
233 /* Mapping from expression to id number we can use in bitmap sets.  */
234 DEF_VEC_P (pre_expr);
235 DEF_VEC_ALLOC_P (pre_expr, heap);
236 static VEC(pre_expr, heap) *expressions;
237 static htab_t expression_to_id;
238 static VEC(unsigned, heap) *name_to_id;
239
240 /* Allocate an expression id for EXPR.  */
241
242 static inline unsigned int
243 alloc_expression_id (pre_expr expr)
244 {
245   void **slot;
246   /* Make sure we won't overflow. */
247   gcc_assert (next_expression_id + 1 > next_expression_id);
248   expr->id = next_expression_id++;
249   VEC_safe_push (pre_expr, heap, expressions, expr);
250   if (expr->kind == NAME)
251     {
252       unsigned version = SSA_NAME_VERSION (PRE_EXPR_NAME (expr));
253       /* VEC_safe_grow_cleared allocates no headroom.  Avoid frequent
254          re-allocations by using VEC_reserve upfront.  There is no
255          VEC_quick_grow_cleared unfortunately.  */
256       VEC_reserve (unsigned, heap, name_to_id, num_ssa_names);
257       VEC_safe_grow_cleared (unsigned, heap, name_to_id, num_ssa_names);
258       gcc_assert (VEC_index (unsigned, name_to_id, version) == 0);
259       VEC_replace (unsigned, name_to_id, version, expr->id);
260     }
261   else
262     {
263       slot = htab_find_slot (expression_to_id, expr, INSERT);
264       gcc_assert (!*slot);
265       *slot = expr;
266     }
267   return next_expression_id - 1;
268 }
269
270 /* Return the expression id for tree EXPR.  */
271
272 static inline unsigned int
273 get_expression_id (const pre_expr expr)
274 {
275   return expr->id;
276 }
277
278 static inline unsigned int
279 lookup_expression_id (const pre_expr expr)
280 {
281   void **slot;
282
283   if (expr->kind == NAME)
284     {
285       unsigned version = SSA_NAME_VERSION (PRE_EXPR_NAME (expr));
286       if (VEC_length (unsigned, name_to_id) <= version)
287         return 0;
288       return VEC_index (unsigned, name_to_id, version);
289     }
290   else
291     {
292       slot = htab_find_slot (expression_to_id, expr, NO_INSERT);
293       if (!slot)
294         return 0;
295       return ((pre_expr)*slot)->id;
296     }
297 }
298
299 /* Return the existing expression id for EXPR, or create one if one
300    does not exist yet.  */
301
302 static inline unsigned int
303 get_or_alloc_expression_id (pre_expr expr)
304 {
305   unsigned int id = lookup_expression_id (expr);
306   if (id == 0)
307     return alloc_expression_id (expr);
308   return expr->id = id;
309 }
310
311 /* Return the expression that has expression id ID */
312
313 static inline pre_expr
314 expression_for_id (unsigned int id)
315 {
316   return VEC_index (pre_expr, expressions, id);
317 }
318
319 /* Free the expression id field in all of our expressions,
320    and then destroy the expressions array.  */
321
322 static void
323 clear_expression_ids (void)
324 {
325   VEC_free (pre_expr, heap, expressions);
326 }
327
328 static alloc_pool pre_expr_pool;
329
330 /* Given an SSA_NAME NAME, get or create a pre_expr to represent it.  */
331
332 static pre_expr
333 get_or_alloc_expr_for_name (tree name)
334 {
335   struct pre_expr_d expr;
336   pre_expr result;
337   unsigned int result_id;
338
339   expr.kind = NAME;
340   expr.id = 0;
341   PRE_EXPR_NAME (&expr) = name;
342   result_id = lookup_expression_id (&expr);
343   if (result_id != 0)
344     return expression_for_id (result_id);
345
346   result = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
347   result->kind = NAME;
348   PRE_EXPR_NAME (result) = name;
349   alloc_expression_id (result);
350   return result;
351 }
352
353 static bool in_fre = false;
354
355 /* An unordered bitmap set.  One bitmap tracks values, the other,
356    expressions.  */
357 typedef struct bitmap_set
358 {
359   bitmap_head expressions;
360   bitmap_head values;
361 } *bitmap_set_t;
362
363 #define FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET(set, id, bi)            \
364   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP(&(set)->expressions, 0, (id), (bi))
365
366 #define FOR_EACH_VALUE_ID_IN_SET(set, id, bi)           \
367   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP(&(set)->values, 0, (id), (bi))
368
369 /* Mapping from value id to expressions with that value_id.  */
370 DEF_VEC_P (bitmap_set_t);
371 DEF_VEC_ALLOC_P (bitmap_set_t, heap);
372 static VEC(bitmap_set_t, heap) *value_expressions;
373
374 /* Sets that we need to keep track of.  */
375 typedef struct bb_bitmap_sets
376 {
377   /* The EXP_GEN set, which represents expressions/values generated in
378      a basic block.  */
379   bitmap_set_t exp_gen;
380
381   /* The PHI_GEN set, which represents PHI results generated in a
382      basic block.  */
383   bitmap_set_t phi_gen;
384
385   /* The TMP_GEN set, which represents results/temporaries generated
386      in a basic block. IE the LHS of an expression.  */
387   bitmap_set_t tmp_gen;
388
389   /* The AVAIL_OUT set, which represents which values are available in
390      a given basic block.  */
391   bitmap_set_t avail_out;
392
393   /* The ANTIC_IN set, which represents which values are anticipatable
394      in a given basic block.  */
395   bitmap_set_t antic_in;
396
397   /* The PA_IN set, which represents which values are
398      partially anticipatable in a given basic block.  */
399   bitmap_set_t pa_in;
400
401   /* The NEW_SETS set, which is used during insertion to augment the
402      AVAIL_OUT set of blocks with the new insertions performed during
403      the current iteration.  */
404   bitmap_set_t new_sets;
405
406   /* A cache for value_dies_in_block_x.  */
407   bitmap expr_dies;
408
409   /* True if we have visited this block during ANTIC calculation.  */
410   unsigned int visited : 1;
411
412   /* True we have deferred processing this block during ANTIC
413      calculation until its successor is processed.  */
414   unsigned int deferred : 1;
415
416   /* True when the block contains a call that might not return.  */
417   unsigned int contains_may_not_return_call : 1;
418 } *bb_value_sets_t;
419
420 #define EXP_GEN(BB)     ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->exp_gen
421 #define PHI_GEN(BB)     ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->phi_gen
422 #define TMP_GEN(BB)     ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->tmp_gen
423 #define AVAIL_OUT(BB)   ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->avail_out
424 #define ANTIC_IN(BB)    ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->antic_in
425 #define PA_IN(BB)       ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->pa_in
426 #define NEW_SETS(BB)    ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->new_sets
427 #define EXPR_DIES(BB)   ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->expr_dies
428 #define BB_VISITED(BB)  ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->visited
429 #define BB_DEFERRED(BB) ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->deferred
430 #define BB_MAY_NOTRETURN(BB) ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->contains_may_not_return_call
431
432
433 /* Basic block list in postorder.  */
434 static int *postorder;
435
436 /* This structure is used to keep track of statistics on what
437    optimization PRE was able to perform.  */
438 static struct
439 {
440   /* The number of RHS computations eliminated by PRE.  */
441   int eliminations;
442
443   /* The number of new expressions/temporaries generated by PRE.  */
444   int insertions;
445
446   /* The number of inserts found due to partial anticipation  */
447   int pa_insert;
448
449   /* The number of new PHI nodes added by PRE.  */
450   int phis;
451
452   /* The number of values found constant.  */
453   int constified;
454
455 } pre_stats;
456
457 static bool do_partial_partial;
458 static pre_expr bitmap_find_leader (bitmap_set_t, unsigned int, gimple);
459 static void bitmap_value_insert_into_set (bitmap_set_t, pre_expr);
460 static void bitmap_value_replace_in_set (bitmap_set_t, pre_expr);
461 static void bitmap_set_copy (bitmap_set_t, bitmap_set_t);
462 static bool bitmap_set_contains_value (bitmap_set_t, unsigned int);
463 static void bitmap_insert_into_set (bitmap_set_t, pre_expr);
464 static void bitmap_insert_into_set_1 (bitmap_set_t, pre_expr,
465                                       unsigned int, bool);
466 static bitmap_set_t bitmap_set_new (void);
467 static tree create_expression_by_pieces (basic_block, pre_expr, gimple_seq *,
468                                          gimple, tree);
469 static tree find_or_generate_expression (basic_block, pre_expr, gimple_seq *,
470                                          gimple);
471 static unsigned int get_expr_value_id (pre_expr);
472
473 /* We can add and remove elements and entries to and from sets
474    and hash tables, so we use alloc pools for them.  */
475
476 static alloc_pool bitmap_set_pool;
477 static bitmap_obstack grand_bitmap_obstack;
478
479 /* To avoid adding 300 temporary variables when we only need one, we
480    only create one temporary variable, on demand, and build ssa names
481    off that.  We do have to change the variable if the types don't
482    match the current variable's type.  */
483 static tree pretemp;
484 static tree storetemp;
485 static tree prephitemp;
486
487 /* Set of blocks with statements that have had their EH properties changed.  */
488 static bitmap need_eh_cleanup;
489
490 /* Set of blocks with statements that have had their AB properties changed.  */
491 static bitmap need_ab_cleanup;
492
493 /* The phi_translate_table caches phi translations for a given
494    expression and predecessor.  */
495
496 static htab_t phi_translate_table;
497
498 /* A three tuple {e, pred, v} used to cache phi translations in the
499    phi_translate_table.  */
500
501 typedef struct expr_pred_trans_d
502 {
503   /* The expression.  */
504   pre_expr e;
505
506   /* The predecessor block along which we translated the expression.  */
507   basic_block pred;
508
509   /* The value that resulted from the translation.  */
510   pre_expr v;
511
512   /* The hashcode for the expression, pred pair. This is cached for
513      speed reasons.  */
514   hashval_t hashcode;
515 } *expr_pred_trans_t;
516 typedef const struct expr_pred_trans_d *const_expr_pred_trans_t;
517
518 /* Return the hash value for a phi translation table entry.  */
519
520 static hashval_t
521 expr_pred_trans_hash (const void *p)
522 {
523   const_expr_pred_trans_t const ve = (const_expr_pred_trans_t) p;
524   return ve->hashcode;
525 }
526
527 /* Return true if two phi translation table entries are the same.
528    P1 and P2 should point to the expr_pred_trans_t's to be compared.*/
529
530 static int
531 expr_pred_trans_eq (const void *p1, const void *p2)
532 {
533   const_expr_pred_trans_t const ve1 = (const_expr_pred_trans_t) p1;
534   const_expr_pred_trans_t const ve2 = (const_expr_pred_trans_t) p2;
535   basic_block b1 = ve1->pred;
536   basic_block b2 = ve2->pred;
537
538   /* If they are not translations for the same basic block, they can't
539      be equal.  */
540   if (b1 != b2)
541     return false;
542   return pre_expr_eq (ve1->e, ve2->e);
543 }
544
545 /* Search in the phi translation table for the translation of
546    expression E in basic block PRED.
547    Return the translated value, if found, NULL otherwise.  */
548
549 static inline pre_expr
550 phi_trans_lookup (pre_expr e, basic_block pred)
551 {
552   void **slot;
553   struct expr_pred_trans_d ept;
554
555   ept.e = e;
556   ept.pred = pred;
557   ept.hashcode = iterative_hash_hashval_t (pre_expr_hash (e), pred->index);
558   slot = htab_find_slot_with_hash (phi_translate_table, &ept, ept.hashcode,
559                                    NO_INSERT);
560   if (!slot)
561     return NULL;
562   else
563     return ((expr_pred_trans_t) *slot)->v;
564 }
565
566
567 /* Add the tuple mapping from {expression E, basic block PRED} to
568    value V, to the phi translation table.  */
569
570 static inline void
571 phi_trans_add (pre_expr e, pre_expr v, basic_block pred)
572 {
573   void **slot;
574   expr_pred_trans_t new_pair = XNEW (struct expr_pred_trans_d);
575   new_pair->e = e;
576   new_pair->pred = pred;
577   new_pair->v = v;
578   new_pair->hashcode = iterative_hash_hashval_t (pre_expr_hash (e),
579                                                  pred->index);
580
581   slot = htab_find_slot_with_hash (phi_translate_table, new_pair,
582                                    new_pair->hashcode, INSERT);
583   if (*slot)
584     free (*slot);
585   *slot = (void *) new_pair;
586 }
587
588
589 /* Add expression E to the expression set of value id V.  */
590
591 void
592 add_to_value (unsigned int v, pre_expr e)
593 {
594   bitmap_set_t set;
595
596   gcc_assert (get_expr_value_id (e) == v);
597
598   if (v >= VEC_length (bitmap_set_t, value_expressions))
599     {
600       VEC_safe_grow_cleared (bitmap_set_t, heap, value_expressions,
601                              v + 1);
602     }
603
604   set = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions, v);
605   if (!set)
606     {
607       set = bitmap_set_new ();
608       VEC_replace (bitmap_set_t, value_expressions, v, set);
609     }
610
611   bitmap_insert_into_set_1 (set, e, v, true);
612 }
613
614 /* Create a new bitmap set and return it.  */
615
616 static bitmap_set_t
617 bitmap_set_new (void)
618 {
619   bitmap_set_t ret = (bitmap_set_t) pool_alloc (bitmap_set_pool);
620   bitmap_initialize (&ret->expressions, &grand_bitmap_obstack);
621   bitmap_initialize (&ret->values, &grand_bitmap_obstack);
622   return ret;
623 }
624
625 /* Return the value id for a PRE expression EXPR.  */
626
627 static unsigned int
628 get_expr_value_id (pre_expr expr)
629 {
630   switch (expr->kind)
631     {
632     case CONSTANT:
633       {
634         unsigned int id;
635         id = get_constant_value_id (PRE_EXPR_CONSTANT (expr));
636         if (id == 0)
637           {
638             id = get_or_alloc_constant_value_id (PRE_EXPR_CONSTANT (expr));
639             add_to_value (id, expr);
640           }
641         return id;
642       }
643     case NAME:
644       return VN_INFO (PRE_EXPR_NAME (expr))->value_id;
645     case NARY:
646       return PRE_EXPR_NARY (expr)->value_id;
647     case REFERENCE:
648       return PRE_EXPR_REFERENCE (expr)->value_id;
649     default:
650       gcc_unreachable ();
651     }
652 }
653
654 /* Remove an expression EXPR from a bitmapped set.  */
655
656 static void
657 bitmap_remove_from_set (bitmap_set_t set, pre_expr expr)
658 {
659   unsigned int val  = get_expr_value_id (expr);
660   if (!value_id_constant_p (val))
661     {
662       bitmap_clear_bit (&set->values, val);
663       bitmap_clear_bit (&set->expressions, get_expression_id (expr));
664     }
665 }
666
667 static void
668 bitmap_insert_into_set_1 (bitmap_set_t set, pre_expr expr,
669                           unsigned int val, bool allow_constants)
670 {
671   if (allow_constants || !value_id_constant_p (val))
672     {
673       /* We specifically expect this and only this function to be able to
674          insert constants into a set.  */
675       bitmap_set_bit (&set->values, val);
676       bitmap_set_bit (&set->expressions, get_or_alloc_expression_id (expr));
677     }
678 }
679
680 /* Insert an expression EXPR into a bitmapped set.  */
681
682 static void
683 bitmap_insert_into_set (bitmap_set_t set, pre_expr expr)
684 {
685   bitmap_insert_into_set_1 (set, expr, get_expr_value_id (expr), false);
686 }
687
688 /* Copy a bitmapped set ORIG, into bitmapped set DEST.  */
689
690 static void
691 bitmap_set_copy (bitmap_set_t dest, bitmap_set_t orig)
692 {
693   bitmap_copy (&dest->expressions, &orig->expressions);
694   bitmap_copy (&dest->values, &orig->values);
695 }
696
697
698 /* Free memory used up by SET.  */
699 static void
700 bitmap_set_free (bitmap_set_t set)
701 {
702   bitmap_clear (&set->expressions);
703   bitmap_clear (&set->values);
704 }
705
706
707 /* Generate an topological-ordered array of bitmap set SET.  */
708
709 static VEC(pre_expr, heap) *
710 sorted_array_from_bitmap_set (bitmap_set_t set)
711 {
712   unsigned int i, j;
713   bitmap_iterator bi, bj;
714   VEC(pre_expr, heap) *result;
715
716   /* Pre-allocate roughly enough space for the array.  */
717   result = VEC_alloc (pre_expr, heap, bitmap_count_bits (&set->values));
718
719   FOR_EACH_VALUE_ID_IN_SET (set, i, bi)
720     {
721       /* The number of expressions having a given value is usually
722          relatively small.  Thus, rather than making a vector of all
723          the expressions and sorting it by value-id, we walk the values
724          and check in the reverse mapping that tells us what expressions
725          have a given value, to filter those in our set.  As a result,
726          the expressions are inserted in value-id order, which means
727          topological order.
728
729          If this is somehow a significant lose for some cases, we can
730          choose which set to walk based on the set size.  */
731       bitmap_set_t exprset = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions, i);
732       FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (exprset, j, bj)
733         {
734           if (bitmap_bit_p (&set->expressions, j))
735             VEC_safe_push (pre_expr, heap, result, expression_for_id (j));
736         }
737     }
738
739   return result;
740 }
741
742 /* Perform bitmapped set operation DEST &= ORIG.  */
743
744 static void
745 bitmap_set_and (bitmap_set_t dest, bitmap_set_t orig)
746 {
747   bitmap_iterator bi;
748   unsigned int i;
749
750   if (dest != orig)
751     {
752       bitmap_head temp;
753       bitmap_initialize (&temp, &grand_bitmap_obstack);
754
755       bitmap_and_into (&dest->values, &orig->values);
756       bitmap_copy (&temp, &dest->expressions);
757       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (&temp, 0, i, bi)
758         {
759           pre_expr expr = expression_for_id (i);
760           unsigned int value_id = get_expr_value_id (expr);
761           if (!bitmap_bit_p (&dest->values, value_id))
762             bitmap_clear_bit (&dest->expressions, i);
763         }
764       bitmap_clear (&temp);
765     }
766 }
767
768 /* Subtract all values and expressions contained in ORIG from DEST.  */
769
770 static bitmap_set_t
771 bitmap_set_subtract (bitmap_set_t dest, bitmap_set_t orig)
772 {
773   bitmap_set_t result = bitmap_set_new ();
774   bitmap_iterator bi;
775   unsigned int i;
776
777   bitmap_and_compl (&result->expressions, &dest->expressions,
778                     &orig->expressions);
779
780   FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (result, i, bi)
781     {
782       pre_expr expr = expression_for_id (i);
783       unsigned int value_id = get_expr_value_id (expr);
784       bitmap_set_bit (&result->values, value_id);
785     }
786
787   return result;
788 }
789
790 /* Subtract all the values in bitmap set B from bitmap set A.  */
791
792 static void
793 bitmap_set_subtract_values (bitmap_set_t a, bitmap_set_t b)
794 {
795   unsigned int i;
796   bitmap_iterator bi;
797   bitmap_head temp;
798
799   bitmap_initialize (&temp, &grand_bitmap_obstack);
800
801   bitmap_copy (&temp, &a->expressions);
802   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (&temp, 0, i, bi)
803     {
804       pre_expr expr = expression_for_id (i);
805       if (bitmap_set_contains_value (b, get_expr_value_id (expr)))
806         bitmap_remove_from_set (a, expr);
807     }
808   bitmap_clear (&temp);
809 }
810
811
812 /* Return true if bitmapped set SET contains the value VALUE_ID.  */
813
814 static bool
815 bitmap_set_contains_value (bitmap_set_t set, unsigned int value_id)
816 {
817   if (value_id_constant_p (value_id))
818     return true;
819
820   if (!set || bitmap_empty_p (&set->expressions))
821     return false;
822
823   return bitmap_bit_p (&set->values, value_id);
824 }
825
826 static inline bool
827 bitmap_set_contains_expr (bitmap_set_t set, const pre_expr expr)
828 {
829   return bitmap_bit_p (&set->expressions, get_expression_id (expr));
830 }
831
832 /* Replace an instance of value LOOKFOR with expression EXPR in SET.  */
833
834 static void
835 bitmap_set_replace_value (bitmap_set_t set, unsigned int lookfor,
836                           const pre_expr expr)
837 {
838   bitmap_set_t exprset;
839   unsigned int i;
840   bitmap_iterator bi;
841
842   if (value_id_constant_p (lookfor))
843     return;
844
845   if (!bitmap_set_contains_value (set, lookfor))
846     return;
847
848   /* The number of expressions having a given value is usually
849      significantly less than the total number of expressions in SET.
850      Thus, rather than check, for each expression in SET, whether it
851      has the value LOOKFOR, we walk the reverse mapping that tells us
852      what expressions have a given value, and see if any of those
853      expressions are in our set.  For large testcases, this is about
854      5-10x faster than walking the bitmap.  If this is somehow a
855      significant lose for some cases, we can choose which set to walk
856      based on the set size.  */
857   exprset = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions, lookfor);
858   FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (exprset, i, bi)
859     {
860       if (bitmap_clear_bit (&set->expressions, i))
861         {
862           bitmap_set_bit (&set->expressions, get_expression_id (expr));
863           return;
864         }
865     }
866 }
867
868 /* Return true if two bitmap sets are equal.  */
869
870 static bool
871 bitmap_set_equal (bitmap_set_t a, bitmap_set_t b)
872 {
873   return bitmap_equal_p (&a->values, &b->values);
874 }
875
876 /* Replace an instance of EXPR's VALUE with EXPR in SET if it exists,
877    and add it otherwise.  */
878
879 static void
880 bitmap_value_replace_in_set (bitmap_set_t set, pre_expr expr)
881 {
882   unsigned int val = get_expr_value_id (expr);
883
884   if (bitmap_set_contains_value (set, val))
885     bitmap_set_replace_value (set, val, expr);
886   else
887     bitmap_insert_into_set (set, expr);
888 }
889
890 /* Insert EXPR into SET if EXPR's value is not already present in
891    SET.  */
892
893 static void
894 bitmap_value_insert_into_set (bitmap_set_t set, pre_expr expr)
895 {
896   unsigned int val = get_expr_value_id (expr);
897
898   gcc_checking_assert (expr->id == get_or_alloc_expression_id (expr));
899
900   /* Constant values are always considered to be part of the set.  */
901   if (value_id_constant_p (val))
902     return;
903
904   /* If the value membership changed, add the expression.  */
905   if (bitmap_set_bit (&set->values, val))
906     bitmap_set_bit (&set->expressions, expr->id);
907 }
908
909 /* Print out EXPR to outfile.  */
910
911 static void
912 print_pre_expr (FILE *outfile, const pre_expr expr)
913 {
914   switch (expr->kind)
915     {
916     case CONSTANT:
917       print_generic_expr (outfile, PRE_EXPR_CONSTANT (expr), 0);
918       break;
919     case NAME:
920       print_generic_expr (outfile, PRE_EXPR_NAME (expr), 0);
921       break;
922     case NARY:
923       {
924         unsigned int i;
925         vn_nary_op_t nary = PRE_EXPR_NARY (expr);
926         fprintf (outfile, "{%s,", tree_code_name [nary->opcode]);
927         for (i = 0; i < nary->length; i++)
928           {
929             print_generic_expr (outfile, nary->op[i], 0);
930             if (i != (unsigned) nary->length - 1)
931               fprintf (outfile, ",");
932           }
933         fprintf (outfile, "}");
934       }
935       break;
936
937     case REFERENCE:
938       {
939         vn_reference_op_t vro;
940         unsigned int i;
941         vn_reference_t ref = PRE_EXPR_REFERENCE (expr);
942         fprintf (outfile, "{");
943         for (i = 0;
944              VEC_iterate (vn_reference_op_s, ref->operands, i, vro);
945              i++)
946           {
947             bool closebrace = false;
948             if (vro->opcode != SSA_NAME
949                 && TREE_CODE_CLASS (vro->opcode) != tcc_declaration)
950               {
951                 fprintf (outfile, "%s", tree_code_name [vro->opcode]);
952                 if (vro->op0)
953                   {
954                     fprintf (outfile, "<");
955                     closebrace = true;
956                   }
957               }
958             if (vro->op0)
959               {
960                 print_generic_expr (outfile, vro->op0, 0);
961                 if (vro->op1)
962                   {
963                     fprintf (outfile, ",");
964                     print_generic_expr (outfile, vro->op1, 0);
965                   }
966                 if (vro->op2)
967                   {
968                     fprintf (outfile, ",");
969                     print_generic_expr (outfile, vro->op2, 0);
970                   }
971               }
972             if (closebrace)
973                 fprintf (outfile, ">");
974             if (i != VEC_length (vn_reference_op_s, ref->operands) - 1)
975               fprintf (outfile, ",");
976           }
977         fprintf (outfile, "}");
978         if (ref->vuse)
979           {
980             fprintf (outfile, "@");
981             print_generic_expr (outfile, ref->vuse, 0);
982           }
983       }
984       break;
985     }
986 }
987 void debug_pre_expr (pre_expr);
988
989 /* Like print_pre_expr but always prints to stderr.  */
990 DEBUG_FUNCTION void
991 debug_pre_expr (pre_expr e)
992 {
993   print_pre_expr (stderr, e);
994   fprintf (stderr, "\n");
995 }
996
997 /* Print out SET to OUTFILE.  */
998
999 static void
1000 print_bitmap_set (FILE *outfile, bitmap_set_t set,
1001                   const char *setname, int blockindex)
1002 {
1003   fprintf (outfile, "%s[%d] := { ", setname, blockindex);
1004   if (set)
1005     {
1006       bool first = true;
1007       unsigned i;
1008       bitmap_iterator bi;
1009
1010       FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (set, i, bi)
1011         {
1012           const pre_expr expr = expression_for_id (i);
1013
1014           if (!first)
1015             fprintf (outfile, ", ");
1016           first = false;
1017           print_pre_expr (outfile, expr);
1018
1019           fprintf (outfile, " (%04d)", get_expr_value_id (expr));
1020         }
1021     }
1022   fprintf (outfile, " }\n");
1023 }
1024
1025 void debug_bitmap_set (bitmap_set_t);
1026
1027 DEBUG_FUNCTION void
1028 debug_bitmap_set (bitmap_set_t set)
1029 {
1030   print_bitmap_set (stderr, set, "debug", 0);
1031 }
1032
1033 /* Print out the expressions that have VAL to OUTFILE.  */
1034
1035 void
1036 print_value_expressions (FILE *outfile, unsigned int val)
1037 {
1038   bitmap_set_t set = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions, val);
1039   if (set)
1040     {
1041       char s[10];
1042       sprintf (s, "%04d", val);
1043       print_bitmap_set (outfile, set, s, 0);
1044     }
1045 }
1046
1047
1048 DEBUG_FUNCTION void
1049 debug_value_expressions (unsigned int val)
1050 {
1051   print_value_expressions (stderr, val);
1052 }
1053
1054 /* Given a CONSTANT, allocate a new CONSTANT type PRE_EXPR to
1055    represent it.  */
1056
1057 static pre_expr
1058 get_or_alloc_expr_for_constant (tree constant)
1059 {
1060   unsigned int result_id;
1061   unsigned int value_id;
1062   struct pre_expr_d expr;
1063   pre_expr newexpr;
1064
1065   expr.kind = CONSTANT;
1066   PRE_EXPR_CONSTANT (&expr) = constant;
1067   result_id = lookup_expression_id (&expr);
1068   if (result_id != 0)
1069     return expression_for_id (result_id);
1070
1071   newexpr = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
1072   newexpr->kind = CONSTANT;
1073   PRE_EXPR_CONSTANT (newexpr) = constant;
1074   alloc_expression_id (newexpr);
1075   value_id = get_or_alloc_constant_value_id (constant);
1076   add_to_value (value_id, newexpr);
1077   return newexpr;
1078 }
1079
1080 /* Given a value id V, find the actual tree representing the constant
1081    value if there is one, and return it. Return NULL if we can't find
1082    a constant.  */
1083
1084 static tree
1085 get_constant_for_value_id (unsigned int v)
1086 {
1087   if (value_id_constant_p (v))
1088     {
1089       unsigned int i;
1090       bitmap_iterator bi;
1091       bitmap_set_t exprset = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions, v);
1092
1093       FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (exprset, i, bi)
1094         {
1095           pre_expr expr = expression_for_id (i);
1096           if (expr->kind == CONSTANT)
1097             return PRE_EXPR_CONSTANT (expr);
1098         }
1099     }
1100   return NULL;
1101 }
1102
1103 /* Get or allocate a pre_expr for a piece of GIMPLE, and return it.
1104    Currently only supports constants and SSA_NAMES.  */
1105 static pre_expr
1106 get_or_alloc_expr_for (tree t)
1107 {
1108   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
1109     return get_or_alloc_expr_for_name (t);
1110   else if (is_gimple_min_invariant (t))
1111     return get_or_alloc_expr_for_constant (t);
1112   else
1113     {
1114       /* More complex expressions can result from SCCVN expression
1115          simplification that inserts values for them.  As they all
1116          do not have VOPs the get handled by the nary ops struct.  */
1117       vn_nary_op_t result;
1118       unsigned int result_id;
1119       vn_nary_op_lookup (t, &result);
1120       if (result != NULL)
1121         {
1122           pre_expr e = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
1123           e->kind = NARY;
1124           PRE_EXPR_NARY (e) = result;
1125           result_id = lookup_expression_id (e);
1126           if (result_id != 0)
1127             {
1128               pool_free (pre_expr_pool, e);
1129               e = expression_for_id (result_id);
1130               return e;
1131             }
1132           alloc_expression_id (e);
1133           return e;
1134         }
1135     }
1136   return NULL;
1137 }
1138
1139 /* Return the folded version of T if T, when folded, is a gimple
1140    min_invariant.  Otherwise, return T.  */
1141
1142 static pre_expr
1143 fully_constant_expression (pre_expr e)
1144 {
1145   switch (e->kind)
1146     {
1147     case CONSTANT:
1148       return e;
1149     case NARY:
1150       {
1151         vn_nary_op_t nary = PRE_EXPR_NARY (e);
1152         switch (TREE_CODE_CLASS (nary->opcode))
1153           {
1154           case tcc_expression:
1155             if (nary->opcode == TRUTH_NOT_EXPR)
1156               goto do_unary;
1157             if (nary->opcode != TRUTH_AND_EXPR
1158                 && nary->opcode != TRUTH_OR_EXPR
1159                 && nary->opcode != TRUTH_XOR_EXPR)
1160               return e;
1161             /* Fallthrough.  */
1162           case tcc_binary:
1163           case tcc_comparison:
1164             {
1165               /* We have to go from trees to pre exprs to value ids to
1166                  constants.  */
1167               tree naryop0 = nary->op[0];
1168               tree naryop1 = nary->op[1];
1169               tree result;
1170               if (!is_gimple_min_invariant (naryop0))
1171                 {
1172                   pre_expr rep0 = get_or_alloc_expr_for (naryop0);
1173                   unsigned int vrep0 = get_expr_value_id (rep0);
1174                   tree const0 = get_constant_for_value_id (vrep0);
1175                   if (const0)
1176                     naryop0 = fold_convert (TREE_TYPE (naryop0), const0);
1177                 }
1178               if (!is_gimple_min_invariant (naryop1))
1179                 {
1180                   pre_expr rep1 = get_or_alloc_expr_for (naryop1);
1181                   unsigned int vrep1 = get_expr_value_id (rep1);
1182                   tree const1 = get_constant_for_value_id (vrep1);
1183                   if (const1)
1184                     naryop1 = fold_convert (TREE_TYPE (naryop1), const1);
1185                 }
1186               result = fold_binary (nary->opcode, nary->type,
1187                                     naryop0, naryop1);
1188               if (result && is_gimple_min_invariant (result))
1189                 return get_or_alloc_expr_for_constant (result);
1190               /* We might have simplified the expression to a
1191                  SSA_NAME for example from x_1 * 1.  But we cannot
1192                  insert a PHI for x_1 unconditionally as x_1 might
1193                  not be available readily.  */
1194               return e;
1195             }
1196           case tcc_reference:
1197             if (nary->opcode != REALPART_EXPR
1198                 && nary->opcode != IMAGPART_EXPR
1199                 && nary->opcode != VIEW_CONVERT_EXPR)
1200               return e;
1201             /* Fallthrough.  */
1202           case tcc_unary:
1203 do_unary:
1204             {
1205               /* We have to go from trees to pre exprs to value ids to
1206                  constants.  */
1207               tree naryop0 = nary->op[0];
1208               tree const0, result;
1209               if (is_gimple_min_invariant (naryop0))
1210                 const0 = naryop0;
1211               else
1212                 {
1213                   pre_expr rep0 = get_or_alloc_expr_for (naryop0);
1214                   unsigned int vrep0 = get_expr_value_id (rep0);
1215                   const0 = get_constant_for_value_id (vrep0);
1216                 }
1217               result = NULL;
1218               if (const0)
1219                 {
1220                   tree type1 = TREE_TYPE (nary->op[0]);
1221                   const0 = fold_convert (type1, const0);
1222                   result = fold_unary (nary->opcode, nary->type, const0);
1223                 }
1224               if (result && is_gimple_min_invariant (result))
1225                 return get_or_alloc_expr_for_constant (result);
1226               return e;
1227             }
1228           default:
1229             return e;
1230           }
1231       }
1232     case REFERENCE:
1233       {
1234         vn_reference_t ref = PRE_EXPR_REFERENCE (e);
1235         tree folded;
1236         if ((folded = fully_constant_vn_reference_p (ref)))
1237           return get_or_alloc_expr_for_constant (folded);
1238         return e;
1239       }
1240     default:
1241       return e;
1242     }
1243   return e;
1244 }
1245
1246 /* Translate the VUSE backwards through phi nodes in PHIBLOCK, so that
1247    it has the value it would have in BLOCK.  Set *SAME_VALID to true
1248    in case the new vuse doesn't change the value id of the OPERANDS.  */
1249
1250 static tree
1251 translate_vuse_through_block (VEC (vn_reference_op_s, heap) *operands,
1252                               alias_set_type set, tree type, tree vuse,
1253                               basic_block phiblock,
1254                               basic_block block, bool *same_valid)
1255 {
1256   gimple phi = SSA_NAME_DEF_STMT (vuse);
1257   ao_ref ref;
1258   edge e = NULL;
1259   bool use_oracle;
1260
1261   *same_valid = true;
1262
1263   if (gimple_bb (phi) != phiblock)
1264     return vuse;
1265
1266   use_oracle = ao_ref_init_from_vn_reference (&ref, set, type, operands);
1267
1268   /* Use the alias-oracle to find either the PHI node in this block,
1269      the first VUSE used in this block that is equivalent to vuse or
1270      the first VUSE which definition in this block kills the value.  */
1271   if (gimple_code (phi) == GIMPLE_PHI)
1272     e = find_edge (block, phiblock);
1273   else if (use_oracle)
1274     while (!stmt_may_clobber_ref_p_1 (phi, &ref))
1275       {
1276         vuse = gimple_vuse (phi);
1277         phi = SSA_NAME_DEF_STMT (vuse);
1278         if (gimple_bb (phi) != phiblock)
1279           return vuse;
1280         if (gimple_code (phi) == GIMPLE_PHI)
1281           {
1282             e = find_edge (block, phiblock);
1283             break;
1284           }
1285       }
1286   else
1287     return NULL_TREE;
1288
1289   if (e)
1290     {
1291       if (use_oracle)
1292         {
1293           bitmap visited = NULL;
1294           /* Try to find a vuse that dominates this phi node by skipping
1295              non-clobbering statements.  */
1296           vuse = get_continuation_for_phi (phi, &ref, &visited);
1297           if (visited)
1298             BITMAP_FREE (visited);
1299         }
1300       else
1301         vuse = NULL_TREE;
1302       if (!vuse)
1303         {
1304           /* If we didn't find any, the value ID can't stay the same,
1305              but return the translated vuse.  */
1306           *same_valid = false;
1307           vuse = PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx);
1308         }
1309       /* ??? We would like to return vuse here as this is the canonical
1310          upmost vdef that this reference is associated with.  But during
1311          insertion of the references into the hash tables we only ever
1312          directly insert with their direct gimple_vuse, hence returning
1313          something else would make us not find the other expression.  */
1314       return PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx);
1315     }
1316
1317   return NULL_TREE;
1318 }
1319
1320 /* Like bitmap_find_leader, but checks for the value existing in SET1 *or*
1321    SET2.  This is used to avoid making a set consisting of the union
1322    of PA_IN and ANTIC_IN during insert.  */
1323
1324 static inline pre_expr
1325 find_leader_in_sets (unsigned int val, bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2)
1326 {
1327   pre_expr result;
1328
1329   result = bitmap_find_leader (set1, val, NULL);
1330   if (!result && set2)
1331     result = bitmap_find_leader (set2, val, NULL);
1332   return result;
1333 }
1334
1335 /* Get the tree type for our PRE expression e.  */
1336
1337 static tree
1338 get_expr_type (const pre_expr e)
1339 {
1340   switch (e->kind)
1341     {
1342     case NAME:
1343       return TREE_TYPE (PRE_EXPR_NAME (e));
1344     case CONSTANT:
1345       return TREE_TYPE (PRE_EXPR_CONSTANT (e));
1346     case REFERENCE:
1347       return PRE_EXPR_REFERENCE (e)->type;
1348     case NARY:
1349       return PRE_EXPR_NARY (e)->type;
1350     }
1351   gcc_unreachable();
1352 }
1353
1354 /* Get a representative SSA_NAME for a given expression.
1355    Since all of our sub-expressions are treated as values, we require
1356    them to be SSA_NAME's for simplicity.
1357    Prior versions of GVNPRE used to use "value handles" here, so that
1358    an expression would be VH.11 + VH.10 instead of d_3 + e_6.  In
1359    either case, the operands are really values (IE we do not expect
1360    them to be usable without finding leaders).  */
1361
1362 static tree
1363 get_representative_for (const pre_expr e)
1364 {
1365   tree exprtype;
1366   tree name;
1367   unsigned int value_id = get_expr_value_id (e);
1368
1369   switch (e->kind)
1370     {
1371     case NAME:
1372       return PRE_EXPR_NAME (e);
1373     case CONSTANT:
1374       return PRE_EXPR_CONSTANT (e);
1375     case NARY:
1376     case REFERENCE:
1377       {
1378         /* Go through all of the expressions representing this value
1379            and pick out an SSA_NAME.  */
1380         unsigned int i;
1381         bitmap_iterator bi;
1382         bitmap_set_t exprs = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions,
1383                                         value_id);
1384         FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (exprs, i, bi)
1385           {
1386             pre_expr rep = expression_for_id (i);
1387             if (rep->kind == NAME)
1388               return PRE_EXPR_NAME (rep);
1389           }
1390       }
1391       break;
1392     }
1393   /* If we reached here we couldn't find an SSA_NAME.  This can
1394      happen when we've discovered a value that has never appeared in
1395      the program as set to an SSA_NAME, most likely as the result of
1396      phi translation.  */
1397   if (dump_file)
1398     {
1399       fprintf (dump_file,
1400                "Could not find SSA_NAME representative for expression:");
1401       print_pre_expr (dump_file, e);
1402       fprintf (dump_file, "\n");
1403     }
1404
1405   exprtype = get_expr_type (e);
1406
1407   /* Build and insert the assignment of the end result to the temporary
1408      that we will return.  */
1409   if (!pretemp || exprtype != TREE_TYPE (pretemp))
1410     {
1411       pretemp = create_tmp_reg (exprtype, "pretmp");
1412       get_var_ann (pretemp);
1413     }
1414
1415   name = make_ssa_name (pretemp, gimple_build_nop ());
1416   VN_INFO_GET (name)->value_id = value_id;
1417   if (e->kind == CONSTANT)
1418     VN_INFO (name)->valnum = PRE_EXPR_CONSTANT (e);
1419   else
1420     VN_INFO (name)->valnum = name;
1421
1422   add_to_value (value_id, get_or_alloc_expr_for_name (name));
1423   if (dump_file)
1424     {
1425       fprintf (dump_file, "Created SSA_NAME representative ");
1426       print_generic_expr (dump_file, name, 0);
1427       fprintf (dump_file, " for expression:");
1428       print_pre_expr (dump_file, e);
1429       fprintf (dump_file, "\n");
1430     }
1431
1432   return name;
1433 }
1434
1435
1436
1437 static pre_expr
1438 phi_translate (pre_expr expr, bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2,
1439                basic_block pred, basic_block phiblock);
1440
1441 /* Translate EXPR using phis in PHIBLOCK, so that it has the values of
1442    the phis in PRED.  Return NULL if we can't find a leader for each part
1443    of the translated expression.  */
1444
1445 static pre_expr
1446 phi_translate_1 (pre_expr expr, bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2,
1447                  basic_block pred, basic_block phiblock)
1448 {
1449   switch (expr->kind)
1450     {
1451     case NARY:
1452       {
1453         unsigned int i;
1454         bool changed = false;
1455         vn_nary_op_t nary = PRE_EXPR_NARY (expr);
1456         struct vn_nary_op_s newnary;
1457         /* The NARY structure is only guaranteed to have been
1458            allocated to the nary->length operands.  */
1459         memcpy (&newnary, nary, (sizeof (struct vn_nary_op_s)
1460                                  - sizeof (tree) * (4 - nary->length)));
1461
1462         for (i = 0; i < newnary.length; i++)
1463           {
1464             if (TREE_CODE (newnary.op[i]) != SSA_NAME)
1465               continue;
1466             else
1467               {
1468                 pre_expr leader, result;
1469                 unsigned int op_val_id = VN_INFO (newnary.op[i])->value_id;
1470                 leader = find_leader_in_sets (op_val_id, set1, set2);
1471                 result = phi_translate (leader, set1, set2, pred, phiblock);
1472                 if (result && result != leader)
1473                   {
1474                     tree name = get_representative_for (result);
1475                     if (!name)
1476                       return NULL;
1477                     newnary.op[i] = name;
1478                   }
1479                 else if (!result)
1480                   return NULL;
1481
1482                 changed |= newnary.op[i] != nary->op[i];
1483               }
1484           }
1485         if (changed)
1486           {
1487             pre_expr constant;
1488             unsigned int new_val_id;
1489
1490             tree result = vn_nary_op_lookup_pieces (newnary.length,
1491                                                     newnary.opcode,
1492                                                     newnary.type,
1493                                                     newnary.op[0],
1494                                                     newnary.op[1],
1495                                                     newnary.op[2],
1496                                                     newnary.op[3],
1497                                                     &nary);
1498             if (result && is_gimple_min_invariant (result))
1499               return get_or_alloc_expr_for_constant (result);
1500
1501             expr = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
1502             expr->kind = NARY;
1503             expr->id = 0;
1504             if (nary)
1505               {
1506                 PRE_EXPR_NARY (expr) = nary;
1507                 constant = fully_constant_expression (expr);
1508                 if (constant != expr)
1509                   return constant;
1510
1511                 new_val_id = nary->value_id;
1512                 get_or_alloc_expression_id (expr);
1513               }
1514             else
1515               {
1516                 new_val_id = get_next_value_id ();
1517                 VEC_safe_grow_cleared (bitmap_set_t, heap,
1518                                        value_expressions,
1519                                        get_max_value_id() + 1);
1520                 nary = vn_nary_op_insert_pieces (newnary.length,
1521                                                  newnary.opcode,
1522                                                  newnary.type,
1523                                                  newnary.op[0],
1524                                                  newnary.op[1],
1525                                                  newnary.op[2],
1526                                                  newnary.op[3],
1527                                                  result, new_val_id);
1528                 PRE_EXPR_NARY (expr) = nary;
1529                 constant = fully_constant_expression (expr);
1530                 if (constant != expr)
1531                   return constant;
1532                 get_or_alloc_expression_id (expr);
1533               }
1534             add_to_value (new_val_id, expr);
1535           }
1536         return expr;
1537       }
1538       break;
1539
1540     case REFERENCE:
1541       {
1542         vn_reference_t ref = PRE_EXPR_REFERENCE (expr);
1543         VEC (vn_reference_op_s, heap) *operands = ref->operands;
1544         tree vuse = ref->vuse;
1545         tree newvuse = vuse;
1546         VEC (vn_reference_op_s, heap) *newoperands = NULL;
1547         bool changed = false, same_valid = true;
1548         unsigned int i, j;
1549         vn_reference_op_t operand;
1550         vn_reference_t newref;
1551
1552         for (i = 0, j = 0;
1553              VEC_iterate (vn_reference_op_s, operands, i, operand); i++, j++)
1554           {
1555             pre_expr opresult;
1556             pre_expr leader;
1557             tree oldop0 = operand->op0;
1558             tree oldop1 = operand->op1;
1559             tree oldop2 = operand->op2;
1560             tree op0 = oldop0;
1561             tree op1 = oldop1;
1562             tree op2 = oldop2;
1563             tree type = operand->type;
1564             vn_reference_op_s newop = *operand;
1565
1566             if (op0 && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1567               {
1568                 unsigned int op_val_id = VN_INFO (op0)->value_id;
1569                 leader = find_leader_in_sets (op_val_id, set1, set2);
1570                 opresult = phi_translate (leader, set1, set2, pred, phiblock);
1571                 if (opresult && opresult != leader)
1572                   {
1573                     tree name = get_representative_for (opresult);
1574                     if (!name)
1575                       break;
1576                     op0 = name;
1577                   }
1578                 else if (!opresult)
1579                   break;
1580               }
1581             changed |= op0 != oldop0;
1582
1583             if (op1 && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1584               {
1585                 unsigned int op_val_id = VN_INFO (op1)->value_id;
1586                 leader = find_leader_in_sets (op_val_id, set1, set2);
1587                 opresult = phi_translate (leader, set1, set2, pred, phiblock);
1588                 if (opresult && opresult != leader)
1589                   {
1590                     tree name = get_representative_for (opresult);
1591                     if (!name)
1592                       break;
1593                     op1 = name;
1594                   }
1595                 else if (!opresult)
1596                   break;
1597               }
1598             /* We can't possibly insert these.  */
1599             else if (op1 && !is_gimple_min_invariant (op1))
1600               break;
1601             changed |= op1 != oldop1;
1602             if (op2 && TREE_CODE (op2) == SSA_NAME)
1603               {
1604                 unsigned int op_val_id = VN_INFO (op2)->value_id;
1605                 leader = find_leader_in_sets (op_val_id, set1, set2);
1606                 opresult = phi_translate (leader, set1, set2, pred, phiblock);
1607                 if (opresult && opresult != leader)
1608                   {
1609                     tree name = get_representative_for (opresult);
1610                     if (!name)
1611                       break;
1612                     op2 = name;
1613                   }
1614                 else if (!opresult)
1615                   break;
1616               }
1617             /* We can't possibly insert these.  */
1618             else if (op2 && !is_gimple_min_invariant (op2))
1619               break;
1620             changed |= op2 != oldop2;
1621
1622             if (!newoperands)
1623               newoperands = VEC_copy (vn_reference_op_s, heap, operands);
1624             /* We may have changed from an SSA_NAME to a constant */
1625             if (newop.opcode == SSA_NAME && TREE_CODE (op0) != SSA_NAME)
1626               newop.opcode = TREE_CODE (op0);
1627             newop.type = type;
1628             newop.op0 = op0;
1629             newop.op1 = op1;
1630             newop.op2 = op2;
1631             /* If it transforms a non-constant ARRAY_REF into a constant
1632                one, adjust the constant offset.  */
1633             if (newop.opcode == ARRAY_REF
1634                 && newop.off == -1
1635                 && TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
1636                 && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
1637                 && TREE_CODE (op2) == INTEGER_CST)
1638               {
1639                 double_int off = tree_to_double_int (op0);
1640                 off = double_int_add (off,
1641                                       double_int_neg
1642                                         (tree_to_double_int (op1)));
1643                 off = double_int_mul (off, tree_to_double_int (op2));
1644                 if (double_int_fits_in_shwi_p (off))
1645                   newop.off = off.low;
1646               }
1647             VEC_replace (vn_reference_op_s, newoperands, j, &newop);
1648             /* If it transforms from an SSA_NAME to an address, fold with
1649                a preceding indirect reference.  */
1650             if (j > 0 && op0 && TREE_CODE (op0) == ADDR_EXPR
1651                 && VEC_index (vn_reference_op_s,
1652                               newoperands, j - 1)->opcode == MEM_REF)
1653               vn_reference_fold_indirect (&newoperands, &j);
1654           }
1655         if (i != VEC_length (vn_reference_op_s, operands))
1656           {
1657             if (newoperands)
1658               VEC_free (vn_reference_op_s, heap, newoperands);
1659             return NULL;
1660           }
1661
1662         if (vuse)
1663           {
1664             newvuse = translate_vuse_through_block (newoperands,
1665                                                     ref->set, ref->type,
1666                                                     vuse, phiblock, pred,
1667                                                     &same_valid);
1668             if (newvuse == NULL_TREE)
1669               {
1670                 VEC_free (vn_reference_op_s, heap, newoperands);
1671                 return NULL;
1672               }
1673           }
1674
1675         if (changed || newvuse != vuse)
1676           {
1677             unsigned int new_val_id;
1678             pre_expr constant;
1679             bool converted = false;
1680
1681             tree result = vn_reference_lookup_pieces (newvuse, ref->set,
1682                                                       ref->type,
1683                                                       newoperands,
1684                                                       &newref, VN_WALK);
1685             if (result)
1686               VEC_free (vn_reference_op_s, heap, newoperands);
1687
1688             if (result
1689                 && !useless_type_conversion_p (ref->type, TREE_TYPE (result)))
1690               {
1691                 result = fold_build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, ref->type, result);
1692                 converted = true;
1693               }
1694             else if (!result && newref
1695                      && !useless_type_conversion_p (ref->type, newref->type))
1696               {
1697                 VEC_free (vn_reference_op_s, heap, newoperands);
1698                 return NULL;
1699               }
1700
1701             if (result && is_gimple_min_invariant (result))
1702               {
1703                 gcc_assert (!newoperands);
1704                 return get_or_alloc_expr_for_constant (result);
1705               }
1706
1707             expr = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
1708             expr->kind = REFERENCE;
1709             expr->id = 0;
1710
1711             if (converted)
1712               {
1713                 vn_nary_op_t nary;
1714                 tree nresult;
1715
1716                 gcc_assert (CONVERT_EXPR_P (result)
1717                             || TREE_CODE (result) == VIEW_CONVERT_EXPR);
1718
1719                 nresult = vn_nary_op_lookup_pieces (1, TREE_CODE (result),
1720                                                     TREE_TYPE (result),
1721                                                     TREE_OPERAND (result, 0),
1722                                                     NULL_TREE, NULL_TREE,
1723                                                     NULL_TREE,
1724                                                     &nary);
1725                 if (nresult && is_gimple_min_invariant (nresult))
1726                   return get_or_alloc_expr_for_constant (nresult);
1727
1728                 expr->kind = NARY;
1729                 if (nary)
1730                   {
1731                     PRE_EXPR_NARY (expr) = nary;
1732                     constant = fully_constant_expression (expr);
1733                     if (constant != expr)
1734                       return constant;
1735
1736                     new_val_id = nary->value_id;
1737                     get_or_alloc_expression_id (expr);
1738                   }
1739                 else
1740                   {
1741                     new_val_id = get_next_value_id ();
1742                     VEC_safe_grow_cleared (bitmap_set_t, heap,
1743                                            value_expressions,
1744                                            get_max_value_id() + 1);
1745                     nary = vn_nary_op_insert_pieces (1, TREE_CODE (result),
1746                                                      TREE_TYPE (result),
1747                                                      TREE_OPERAND (result, 0),
1748                                                      NULL_TREE, NULL_TREE,
1749                                                      NULL_TREE, NULL_TREE,
1750                                                      new_val_id);
1751                     PRE_EXPR_NARY (expr) = nary;
1752                     constant = fully_constant_expression (expr);
1753                     if (constant != expr)
1754                       return constant;
1755                     get_or_alloc_expression_id (expr);
1756                   }
1757               }
1758             else if (newref)
1759               {
1760                 PRE_EXPR_REFERENCE (expr) = newref;
1761                 constant = fully_constant_expression (expr);
1762                 if (constant != expr)
1763                   return constant;
1764
1765                 new_val_id = newref->value_id;
1766                 get_or_alloc_expression_id (expr);
1767               }
1768             else
1769               {
1770                 if (changed || !same_valid)
1771                   {
1772                     new_val_id = get_next_value_id ();
1773                     VEC_safe_grow_cleared (bitmap_set_t, heap,
1774                                            value_expressions,
1775                                            get_max_value_id() + 1);
1776                   }
1777                 else
1778                   new_val_id = ref->value_id;
1779                 newref = vn_reference_insert_pieces (newvuse, ref->set,
1780                                                      ref->type,
1781                                                      newoperands,
1782                                                      result, new_val_id);
1783                 newoperands = NULL;
1784                 PRE_EXPR_REFERENCE (expr) = newref;
1785                 constant = fully_constant_expression (expr);
1786                 if (constant != expr)
1787                   return constant;
1788                 get_or_alloc_expression_id (expr);
1789               }
1790             add_to_value (new_val_id, expr);
1791           }
1792         VEC_free (vn_reference_op_s, heap, newoperands);
1793         return expr;
1794       }
1795       break;
1796
1797     case NAME:
1798       {
1799         gimple phi = NULL;
1800         edge e;
1801         gimple def_stmt;
1802         tree name = PRE_EXPR_NAME (expr);
1803
1804         def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
1805         if (gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI
1806             && gimple_bb (def_stmt) == phiblock)
1807           phi = def_stmt;
1808         else
1809           return expr;
1810
1811         e = find_edge (pred, gimple_bb (phi));
1812         if (e)
1813           {
1814             tree def = PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx);
1815             pre_expr newexpr;
1816
1817             if (TREE_CODE (def) == SSA_NAME)
1818               def = VN_INFO (def)->valnum;
1819
1820             /* Handle constant. */
1821             if (is_gimple_min_invariant (def))
1822               return get_or_alloc_expr_for_constant (def);
1823
1824             if (TREE_CODE (def) == SSA_NAME && ssa_undefined_value_p (def))
1825               return NULL;
1826
1827             newexpr = get_or_alloc_expr_for_name (def);
1828             return newexpr;
1829           }
1830       }
1831       return expr;
1832
1833     default:
1834       gcc_unreachable ();
1835     }
1836 }
1837
1838 /* Wrapper around phi_translate_1 providing caching functionality.  */
1839
1840 static pre_expr
1841 phi_translate (pre_expr expr, bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2,
1842                basic_block pred, basic_block phiblock)
1843 {
1844   pre_expr phitrans;
1845
1846   if (!expr)
1847     return NULL;
1848
1849   /* Constants contain no values that need translation.  */
1850   if (expr->kind == CONSTANT)
1851     return expr;
1852
1853   if (value_id_constant_p (get_expr_value_id (expr)))
1854     return expr;
1855
1856   if (expr->kind != NAME)
1857     {
1858       phitrans = phi_trans_lookup (expr, pred);
1859       if (phitrans)
1860         return phitrans;
1861     }
1862
1863   /* Translate.  */
1864   phitrans = phi_translate_1 (expr, set1, set2, pred, phiblock);
1865
1866   /* Don't add empty translations to the cache.  Neither add
1867      translations of NAMEs as those are cheap to translate.  */
1868   if (phitrans
1869       && expr->kind != NAME)
1870     phi_trans_add (expr, phitrans, pred);
1871
1872   return phitrans;
1873 }
1874
1875
1876 /* For each expression in SET, translate the values through phi nodes
1877    in PHIBLOCK using edge PHIBLOCK->PRED, and store the resulting
1878    expressions in DEST.  */
1879
1880 static void
1881 phi_translate_set (bitmap_set_t dest, bitmap_set_t set, basic_block pred,
1882                    basic_block phiblock)
1883 {
1884   VEC (pre_expr, heap) *exprs;
1885   pre_expr expr;
1886   int i;
1887
1888   if (gimple_seq_empty_p (phi_nodes (phiblock)))
1889     {
1890       bitmap_set_copy (dest, set);
1891       return;
1892     }
1893
1894   exprs = sorted_array_from_bitmap_set (set);
1895   FOR_EACH_VEC_ELT (pre_expr, exprs, i, expr)
1896     {
1897       pre_expr translated;
1898       translated = phi_translate (expr, set, NULL, pred, phiblock);
1899       if (!translated)
1900         continue;
1901
1902       /* We might end up with multiple expressions from SET being
1903          translated to the same value.  In this case we do not want
1904          to retain the NARY or REFERENCE expression but prefer a NAME
1905          which would be the leader.  */
1906       if (translated->kind == NAME)
1907         bitmap_value_replace_in_set (dest, translated);
1908       else
1909         bitmap_value_insert_into_set (dest, translated);
1910     }
1911   VEC_free (pre_expr, heap, exprs);
1912 }
1913
1914 /* Find the leader for a value (i.e., the name representing that
1915    value) in a given set, and return it.  If STMT is non-NULL it
1916    makes sure the defining statement for the leader dominates it.
1917    Return NULL if no leader is found.  */
1918
1919 static pre_expr
1920 bitmap_find_leader (bitmap_set_t set, unsigned int val, gimple stmt)
1921 {
1922   if (value_id_constant_p (val))
1923     {
1924       unsigned int i;
1925       bitmap_iterator bi;
1926       bitmap_set_t exprset = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions, val);
1927
1928       FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (exprset, i, bi)
1929         {
1930           pre_expr expr = expression_for_id (i);
1931           if (expr->kind == CONSTANT)
1932             return expr;
1933         }
1934     }
1935   if (bitmap_set_contains_value (set, val))
1936     {
1937       /* Rather than walk the entire bitmap of expressions, and see
1938          whether any of them has the value we are looking for, we look
1939          at the reverse mapping, which tells us the set of expressions
1940          that have a given value (IE value->expressions with that
1941          value) and see if any of those expressions are in our set.
1942          The number of expressions per value is usually significantly
1943          less than the number of expressions in the set.  In fact, for
1944          large testcases, doing it this way is roughly 5-10x faster
1945          than walking the bitmap.
1946          If this is somehow a significant lose for some cases, we can
1947          choose which set to walk based on which set is smaller.  */
1948       unsigned int i;
1949       bitmap_iterator bi;
1950       bitmap_set_t exprset = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions, val);
1951
1952       EXECUTE_IF_AND_IN_BITMAP (&exprset->expressions,
1953                                 &set->expressions, 0, i, bi)
1954         {
1955           pre_expr val = expression_for_id (i);
1956           /* At the point where stmt is not null, there should always
1957              be an SSA_NAME first in the list of expressions.  */
1958           if (stmt)
1959             {
1960               gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (PRE_EXPR_NAME (val));
1961               if (gimple_code (def_stmt) != GIMPLE_PHI
1962                   && gimple_bb (def_stmt) == gimple_bb (stmt)
1963                   /* PRE insertions are at the end of the basic-block
1964                      and have UID 0.  */
1965                   && (gimple_uid (def_stmt) == 0
1966                       || gimple_uid (def_stmt) >= gimple_uid (stmt)))
1967                 continue;
1968             }
1969           return val;
1970         }
1971     }
1972   return NULL;
1973 }
1974
1975 /* Determine if EXPR, a memory expression, is ANTIC_IN at the top of
1976    BLOCK by seeing if it is not killed in the block.  Note that we are
1977    only determining whether there is a store that kills it.  Because
1978    of the order in which clean iterates over values, we are guaranteed
1979    that altered operands will have caused us to be eliminated from the
1980    ANTIC_IN set already.  */
1981
1982 static bool
1983 value_dies_in_block_x (pre_expr expr, basic_block block)
1984 {
1985   tree vuse = PRE_EXPR_REFERENCE (expr)->vuse;
1986   vn_reference_t refx = PRE_EXPR_REFERENCE (expr);
1987   gimple def;
1988   gimple_stmt_iterator gsi;
1989   unsigned id = get_expression_id (expr);
1990   bool res = false;
1991   ao_ref ref;
1992
1993   if (!vuse)
1994     return false;
1995
1996   /* Lookup a previously calculated result.  */
1997   if (EXPR_DIES (block)
1998       && bitmap_bit_p (EXPR_DIES (block), id * 2))
1999     return bitmap_bit_p (EXPR_DIES (block), id * 2 + 1);
2000
2001   /* A memory expression {e, VUSE} dies in the block if there is a
2002      statement that may clobber e.  If, starting statement walk from the
2003      top of the basic block, a statement uses VUSE there can be no kill
2004      inbetween that use and the original statement that loaded {e, VUSE},
2005      so we can stop walking.  */
2006   ref.base = NULL_TREE;
2007   for (gsi = gsi_start_bb (block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
2008     {
2009       tree def_vuse, def_vdef;
2010       def = gsi_stmt (gsi);
2011       def_vuse = gimple_vuse (def);
2012       def_vdef = gimple_vdef (def);
2013
2014       /* Not a memory statement.  */
2015       if (!def_vuse)
2016         continue;
2017
2018       /* Not a may-def.  */
2019       if (!def_vdef)
2020         {
2021           /* A load with the same VUSE, we're done.  */
2022           if (def_vuse == vuse)
2023             break;
2024
2025           continue;
2026         }
2027
2028       /* Init ref only if we really need it.  */
2029       if (ref.base == NULL_TREE
2030           && !ao_ref_init_from_vn_reference (&ref, refx->set, refx->type,
2031                                              refx->operands))
2032         {
2033           res = true;
2034           break;
2035         }
2036       /* If the statement may clobber expr, it dies.  */
2037       if (stmt_may_clobber_ref_p_1 (def, &ref))
2038         {
2039           res = true;
2040           break;
2041         }
2042     }
2043
2044   /* Remember the result.  */
2045   if (!EXPR_DIES (block))
2046     EXPR_DIES (block) = BITMAP_ALLOC (&grand_bitmap_obstack);
2047   bitmap_set_bit (EXPR_DIES (block), id * 2);
2048   if (res)
2049     bitmap_set_bit (EXPR_DIES (block), id * 2 + 1);
2050
2051   return res;
2052 }
2053
2054
2055 #define union_contains_value(SET1, SET2, VAL)                   \
2056   (bitmap_set_contains_value ((SET1), (VAL))                    \
2057    || ((SET2) && bitmap_set_contains_value ((SET2), (VAL))))
2058
2059 /* Determine if vn_reference_op_t VRO is legal in SET1 U SET2.
2060  */
2061 static bool
2062 vro_valid_in_sets (bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2,
2063                    vn_reference_op_t vro)
2064 {
2065   if (vro->op0 && TREE_CODE (vro->op0) == SSA_NAME)
2066     {
2067       struct pre_expr_d temp;
2068       temp.kind = NAME;
2069       temp.id = 0;
2070       PRE_EXPR_NAME (&temp) = vro->op0;
2071       temp.id = lookup_expression_id (&temp);
2072       if (temp.id == 0)
2073         return false;
2074       if (!union_contains_value (set1, set2,
2075                                  get_expr_value_id (&temp)))
2076         return false;
2077     }
2078   if (vro->op1 && TREE_CODE (vro->op1) == SSA_NAME)
2079     {
2080       struct pre_expr_d temp;
2081       temp.kind = NAME;
2082       temp.id = 0;
2083       PRE_EXPR_NAME (&temp) = vro->op1;
2084       temp.id = lookup_expression_id (&temp);
2085       if (temp.id == 0)
2086         return false;
2087       if (!union_contains_value (set1, set2,
2088                                  get_expr_value_id (&temp)))
2089         return false;
2090     }
2091
2092   if (vro->op2 && TREE_CODE (vro->op2) == SSA_NAME)
2093     {
2094       struct pre_expr_d temp;
2095       temp.kind = NAME;
2096       temp.id = 0;
2097       PRE_EXPR_NAME (&temp) = vro->op2;
2098       temp.id = lookup_expression_id (&temp);
2099       if (temp.id == 0)
2100         return false;
2101       if (!union_contains_value (set1, set2,
2102                                  get_expr_value_id (&temp)))
2103         return false;
2104     }
2105
2106   return true;
2107 }
2108
2109 /* Determine if the expression EXPR is valid in SET1 U SET2.
2110    ONLY SET2 CAN BE NULL.
2111    This means that we have a leader for each part of the expression
2112    (if it consists of values), or the expression is an SSA_NAME.
2113    For loads/calls, we also see if the vuse is killed in this block.  */
2114
2115 static bool
2116 valid_in_sets (bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2, pre_expr expr,
2117                basic_block block)
2118 {
2119   switch (expr->kind)
2120     {
2121     case NAME:
2122       return bitmap_set_contains_expr (AVAIL_OUT (block), expr);
2123     case NARY:
2124       {
2125         unsigned int i;
2126         vn_nary_op_t nary = PRE_EXPR_NARY (expr);
2127         for (i = 0; i < nary->length; i++)
2128           {
2129             if (TREE_CODE (nary->op[i]) == SSA_NAME)
2130               {
2131                 struct pre_expr_d temp;
2132                 temp.kind = NAME;
2133                 temp.id = 0;
2134                 PRE_EXPR_NAME (&temp) = nary->op[i];
2135                 temp.id = lookup_expression_id (&temp);
2136                 if (temp.id == 0)
2137                   return false;
2138                 if (!union_contains_value (set1, set2,
2139                                            get_expr_value_id (&temp)))
2140                   return false;
2141               }
2142           }
2143         /* If the NARY may trap make sure the block does not contain
2144            a possible exit point.
2145            ???  This is overly conservative if we translate AVAIL_OUT
2146            as the available expression might be after the exit point.  */
2147         if (BB_MAY_NOTRETURN (block)
2148             && vn_nary_may_trap (nary))
2149           return false;
2150         return true;
2151       }
2152       break;
2153     case REFERENCE:
2154       {
2155         vn_reference_t ref = PRE_EXPR_REFERENCE (expr);
2156         vn_reference_op_t vro;
2157         unsigned int i;
2158
2159         FOR_EACH_VEC_ELT (vn_reference_op_s, ref->operands, i, vro)
2160           {
2161             if (!vro_valid_in_sets (set1, set2, vro))
2162               return false;
2163           }
2164         if (ref->vuse)
2165           {
2166             gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (ref->vuse);
2167             if (!gimple_nop_p (def_stmt)
2168                 && gimple_bb (def_stmt) != block
2169                 && !dominated_by_p (CDI_DOMINATORS,
2170                                     block, gimple_bb (def_stmt)))
2171               return false;
2172           }
2173         return !value_dies_in_block_x (expr, block);
2174       }
2175     default:
2176       gcc_unreachable ();
2177     }
2178 }
2179
2180 /* Clean the set of expressions that are no longer valid in SET1 or
2181    SET2.  This means expressions that are made up of values we have no
2182    leaders for in SET1 or SET2.  This version is used for partial
2183    anticipation, which means it is not valid in either ANTIC_IN or
2184    PA_IN.  */
2185
2186 static void
2187 dependent_clean (bitmap_set_t set1, bitmap_set_t set2, basic_block block)
2188 {
2189   VEC (pre_expr, heap) *exprs = sorted_array_from_bitmap_set (set1);
2190   pre_expr expr;
2191   int i;
2192
2193   FOR_EACH_VEC_ELT (pre_expr, exprs, i, expr)
2194     {
2195       if (!valid_in_sets (set1, set2, expr, block))
2196         bitmap_remove_from_set (set1, expr);
2197     }
2198   VEC_free (pre_expr, heap, exprs);
2199 }
2200
2201 /* Clean the set of expressions that are no longer valid in SET.  This
2202    means expressions that are made up of values we have no leaders for
2203    in SET.  */
2204
2205 static void
2206 clean (bitmap_set_t set, basic_block block)
2207 {
2208   VEC (pre_expr, heap) *exprs = sorted_array_from_bitmap_set (set);
2209   pre_expr expr;
2210   int i;
2211
2212   FOR_EACH_VEC_ELT (pre_expr, exprs, i, expr)
2213     {
2214       if (!valid_in_sets (set, NULL, expr, block))
2215         bitmap_remove_from_set (set, expr);
2216     }
2217   VEC_free (pre_expr, heap, exprs);
2218 }
2219
2220 static sbitmap has_abnormal_preds;
2221
2222 /* List of blocks that may have changed during ANTIC computation and
2223    thus need to be iterated over.  */
2224
2225 static sbitmap changed_blocks;
2226
2227 /* Decide whether to defer a block for a later iteration, or PHI
2228    translate SOURCE to DEST using phis in PHIBLOCK.  Return false if we
2229    should defer the block, and true if we processed it.  */
2230
2231 static bool
2232 defer_or_phi_translate_block (bitmap_set_t dest, bitmap_set_t source,
2233                               basic_block block, basic_block phiblock)
2234 {
2235   if (!BB_VISITED (phiblock))
2236     {
2237       SET_BIT (changed_blocks, block->index);
2238       BB_VISITED (block) = 0;
2239       BB_DEFERRED (block) = 1;
2240       return false;
2241     }
2242   else
2243     phi_translate_set (dest, source, block, phiblock);
2244   return true;
2245 }
2246
2247 /* Compute the ANTIC set for BLOCK.
2248
2249    If succs(BLOCK) > 1 then
2250      ANTIC_OUT[BLOCK] = intersection of ANTIC_IN[b] for all succ(BLOCK)
2251    else if succs(BLOCK) == 1 then
2252      ANTIC_OUT[BLOCK] = phi_translate (ANTIC_IN[succ(BLOCK)])
2253
2254    ANTIC_IN[BLOCK] = clean(ANTIC_OUT[BLOCK] U EXP_GEN[BLOCK] - TMP_GEN[BLOCK])
2255 */
2256
2257 static bool
2258 compute_antic_aux (basic_block block, bool block_has_abnormal_pred_edge)
2259 {
2260   bool changed = false;
2261   bitmap_set_t S, old, ANTIC_OUT;
2262   bitmap_iterator bi;
2263   unsigned int bii;
2264   edge e;
2265   edge_iterator ei;
2266
2267   old = ANTIC_OUT = S = NULL;
2268   BB_VISITED (block) = 1;
2269
2270   /* If any edges from predecessors are abnormal, antic_in is empty,
2271      so do nothing.  */
2272   if (block_has_abnormal_pred_edge)
2273     goto maybe_dump_sets;
2274
2275   old = ANTIC_IN (block);
2276   ANTIC_OUT = bitmap_set_new ();
2277
2278   /* If the block has no successors, ANTIC_OUT is empty.  */
2279   if (EDGE_COUNT (block->succs) == 0)
2280     ;
2281   /* If we have one successor, we could have some phi nodes to
2282      translate through.  */
2283   else if (single_succ_p (block))
2284     {
2285       basic_block succ_bb = single_succ (block);
2286
2287       /* We trade iterations of the dataflow equations for having to
2288          phi translate the maximal set, which is incredibly slow
2289          (since the maximal set often has 300+ members, even when you
2290          have a small number of blocks).
2291          Basically, we defer the computation of ANTIC for this block
2292          until we have processed it's successor, which will inevitably
2293          have a *much* smaller set of values to phi translate once
2294          clean has been run on it.
2295          The cost of doing this is that we technically perform more
2296          iterations, however, they are lower cost iterations.
2297
2298          Timings for PRE on tramp3d-v4:
2299          without maximal set fix: 11 seconds
2300          with maximal set fix/without deferring: 26 seconds
2301          with maximal set fix/with deferring: 11 seconds
2302      */
2303
2304       if (!defer_or_phi_translate_block (ANTIC_OUT, ANTIC_IN (succ_bb),
2305                                         block, succ_bb))
2306         {
2307           changed = true;
2308           goto maybe_dump_sets;
2309         }
2310     }
2311   /* If we have multiple successors, we take the intersection of all of
2312      them.  Note that in the case of loop exit phi nodes, we may have
2313      phis to translate through.  */
2314   else
2315     {
2316       VEC(basic_block, heap) * worklist;
2317       size_t i;
2318       basic_block bprime, first = NULL;
2319
2320       worklist = VEC_alloc (basic_block, heap, EDGE_COUNT (block->succs));
2321       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
2322         {
2323           if (!first
2324               && BB_VISITED (e->dest))
2325             first = e->dest;
2326           else if (BB_VISITED (e->dest))
2327             VEC_quick_push (basic_block, worklist, e->dest);
2328         }
2329
2330       /* Of multiple successors we have to have visited one already.  */
2331       if (!first)
2332         {
2333           SET_BIT (changed_blocks, block->index);
2334           BB_VISITED (block) = 0;
2335           BB_DEFERRED (block) = 1;
2336           changed = true;
2337           VEC_free (basic_block, heap, worklist);
2338           goto maybe_dump_sets;
2339         }
2340
2341       if (!gimple_seq_empty_p (phi_nodes (first)))
2342         phi_translate_set (ANTIC_OUT, ANTIC_IN (first), block, first);
2343       else
2344         bitmap_set_copy (ANTIC_OUT, ANTIC_IN (first));
2345
2346       FOR_EACH_VEC_ELT (basic_block, worklist, i, bprime)
2347         {
2348           if (!gimple_seq_empty_p (phi_nodes (bprime)))
2349             {
2350               bitmap_set_t tmp = bitmap_set_new ();
2351               phi_translate_set (tmp, ANTIC_IN (bprime), block, bprime);
2352               bitmap_set_and (ANTIC_OUT, tmp);
2353               bitmap_set_free (tmp);
2354             }
2355           else
2356             bitmap_set_and (ANTIC_OUT, ANTIC_IN (bprime));
2357         }
2358       VEC_free (basic_block, heap, worklist);
2359     }
2360
2361   /* Generate ANTIC_OUT - TMP_GEN.  */
2362   S = bitmap_set_subtract (ANTIC_OUT, TMP_GEN (block));
2363
2364   /* Start ANTIC_IN with EXP_GEN - TMP_GEN.  */
2365   ANTIC_IN (block) = bitmap_set_subtract (EXP_GEN (block),
2366                                           TMP_GEN (block));
2367
2368   /* Then union in the ANTIC_OUT - TMP_GEN values,
2369      to get ANTIC_OUT U EXP_GEN - TMP_GEN */
2370   FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (S, bii, bi)
2371     bitmap_value_insert_into_set (ANTIC_IN (block),
2372                                   expression_for_id (bii));
2373
2374   clean (ANTIC_IN (block), block);
2375
2376   if (!bitmap_set_equal (old, ANTIC_IN (block)))
2377     {
2378       changed = true;
2379       SET_BIT (changed_blocks, block->index);
2380       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2381         SET_BIT (changed_blocks, e->src->index);
2382     }
2383   else
2384     RESET_BIT (changed_blocks, block->index);
2385
2386  maybe_dump_sets:
2387   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2388     {
2389       if (!BB_DEFERRED (block) || BB_VISITED (block))
2390         {
2391           if (ANTIC_OUT)
2392             print_bitmap_set (dump_file, ANTIC_OUT, "ANTIC_OUT", block->index);
2393
2394           print_bitmap_set (dump_file, ANTIC_IN (block), "ANTIC_IN",
2395                             block->index);
2396
2397           if (S)
2398             print_bitmap_set (dump_file, S, "S", block->index);
2399         }
2400       else
2401         {
2402           fprintf (dump_file,
2403                    "Block %d was deferred for a future iteration.\n",
2404                    block->index);
2405         }
2406     }
2407   if (old)
2408     bitmap_set_free (old);
2409   if (S)
2410     bitmap_set_free (S);
2411   if (ANTIC_OUT)
2412     bitmap_set_free (ANTIC_OUT);
2413   return changed;
2414 }
2415
2416 /* Compute PARTIAL_ANTIC for BLOCK.
2417
2418    If succs(BLOCK) > 1 then
2419      PA_OUT[BLOCK] = value wise union of PA_IN[b] + all ANTIC_IN not
2420      in ANTIC_OUT for all succ(BLOCK)
2421    else if succs(BLOCK) == 1 then
2422      PA_OUT[BLOCK] = phi_translate (PA_IN[succ(BLOCK)])
2423
2424    PA_IN[BLOCK] = dependent_clean(PA_OUT[BLOCK] - TMP_GEN[BLOCK]
2425                                   - ANTIC_IN[BLOCK])
2426
2427 */
2428 static bool
2429 compute_partial_antic_aux (basic_block block,
2430                            bool block_has_abnormal_pred_edge)
2431 {
2432   bool changed = false;
2433   bitmap_set_t old_PA_IN;
2434   bitmap_set_t PA_OUT;
2435   edge e;
2436   edge_iterator ei;
2437   unsigned long max_pa = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_PARTIAL_ANTIC_LENGTH);
2438
2439   old_PA_IN = PA_OUT = NULL;
2440
2441   /* If any edges from predecessors are abnormal, antic_in is empty,
2442      so do nothing.  */
2443   if (block_has_abnormal_pred_edge)
2444     goto maybe_dump_sets;
2445
2446   /* If there are too many partially anticipatable values in the
2447      block, phi_translate_set can take an exponential time: stop
2448      before the translation starts.  */
2449   if (max_pa
2450       && single_succ_p (block)
2451       && bitmap_count_bits (&PA_IN (single_succ (block))->values) > max_pa)
2452     goto maybe_dump_sets;
2453
2454   old_PA_IN = PA_IN (block);
2455   PA_OUT = bitmap_set_new ();
2456
2457   /* If the block has no successors, ANTIC_OUT is empty.  */
2458   if (EDGE_COUNT (block->succs) == 0)
2459     ;
2460   /* If we have one successor, we could have some phi nodes to
2461      translate through.  Note that we can't phi translate across DFS
2462      back edges in partial antic, because it uses a union operation on
2463      the successors.  For recurrences like IV's, we will end up
2464      generating a new value in the set on each go around (i + 3 (VH.1)
2465      VH.1 + 1 (VH.2), VH.2 + 1 (VH.3), etc), forever.  */
2466   else if (single_succ_p (block))
2467     {
2468       basic_block succ = single_succ (block);
2469       if (!(single_succ_edge (block)->flags & EDGE_DFS_BACK))
2470         phi_translate_set (PA_OUT, PA_IN (succ), block, succ);
2471     }
2472   /* If we have multiple successors, we take the union of all of
2473      them.  */
2474   else
2475     {
2476       VEC(basic_block, heap) * worklist;
2477       size_t i;
2478       basic_block bprime;
2479
2480       worklist = VEC_alloc (basic_block, heap, EDGE_COUNT (block->succs));
2481       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
2482         {
2483           if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2484             continue;
2485           VEC_quick_push (basic_block, worklist, e->dest);
2486         }
2487       if (VEC_length (basic_block, worklist) > 0)
2488         {
2489           FOR_EACH_VEC_ELT (basic_block, worklist, i, bprime)
2490             {
2491               unsigned int i;
2492               bitmap_iterator bi;
2493
2494               FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (ANTIC_IN (bprime), i, bi)
2495                 bitmap_value_insert_into_set (PA_OUT,
2496                                               expression_for_id (i));
2497               if (!gimple_seq_empty_p (phi_nodes (bprime)))
2498                 {
2499                   bitmap_set_t pa_in = bitmap_set_new ();
2500                   phi_translate_set (pa_in, PA_IN (bprime), block, bprime);
2501                   FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (pa_in, i, bi)
2502                     bitmap_value_insert_into_set (PA_OUT,
2503                                                   expression_for_id (i));
2504                   bitmap_set_free (pa_in);
2505                 }
2506               else
2507                 FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (PA_IN (bprime), i, bi)
2508                   bitmap_value_insert_into_set (PA_OUT,
2509                                                 expression_for_id (i));
2510             }
2511         }
2512       VEC_free (basic_block, heap, worklist);
2513     }
2514
2515   /* PA_IN starts with PA_OUT - TMP_GEN.
2516      Then we subtract things from ANTIC_IN.  */
2517   PA_IN (block) = bitmap_set_subtract (PA_OUT, TMP_GEN (block));
2518
2519   /* For partial antic, we want to put back in the phi results, since
2520      we will properly avoid making them partially antic over backedges.  */
2521   bitmap_ior_into (&PA_IN (block)->values, &PHI_GEN (block)->values);
2522   bitmap_ior_into (&PA_IN (block)->expressions, &PHI_GEN (block)->expressions);
2523
2524   /* PA_IN[block] = PA_IN[block] - ANTIC_IN[block] */
2525   bitmap_set_subtract_values (PA_IN (block), ANTIC_IN (block));
2526
2527   dependent_clean (PA_IN (block), ANTIC_IN (block), block);
2528
2529   if (!bitmap_set_equal (old_PA_IN, PA_IN (block)))
2530     {
2531       changed = true;
2532       SET_BIT (changed_blocks, block->index);
2533       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2534         SET_BIT (changed_blocks, e->src->index);
2535     }
2536   else
2537     RESET_BIT (changed_blocks, block->index);
2538
2539  maybe_dump_sets:
2540   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2541     {
2542       if (PA_OUT)
2543         print_bitmap_set (dump_file, PA_OUT, "PA_OUT", block->index);
2544
2545       print_bitmap_set (dump_file, PA_IN (block), "PA_IN", block->index);
2546     }
2547   if (old_PA_IN)
2548     bitmap_set_free (old_PA_IN);
2549   if (PA_OUT)
2550     bitmap_set_free (PA_OUT);
2551   return changed;
2552 }
2553
2554 /* Compute ANTIC and partial ANTIC sets.  */
2555
2556 static void
2557 compute_antic (void)
2558 {
2559   bool changed = true;
2560   int num_iterations = 0;
2561   basic_block block;
2562   int i;
2563
2564   /* If any predecessor edges are abnormal, we punt, so antic_in is empty.
2565      We pre-build the map of blocks with incoming abnormal edges here.  */
2566   has_abnormal_preds = sbitmap_alloc (last_basic_block);
2567   sbitmap_zero (has_abnormal_preds);
2568
2569   FOR_EACH_BB (block)
2570     {
2571       edge_iterator ei;
2572       edge e;
2573
2574       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2575         {
2576           e->flags &= ~EDGE_DFS_BACK;
2577           if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
2578             {
2579               SET_BIT (has_abnormal_preds, block->index);
2580               break;
2581             }
2582         }
2583
2584       BB_VISITED (block) = 0;
2585       BB_DEFERRED (block) = 0;
2586
2587       /* While we are here, give empty ANTIC_IN sets to each block.  */
2588       ANTIC_IN (block) = bitmap_set_new ();
2589       PA_IN (block) = bitmap_set_new ();
2590     }
2591
2592   /* At the exit block we anticipate nothing.  */
2593   ANTIC_IN (EXIT_BLOCK_PTR) = bitmap_set_new ();
2594   BB_VISITED (EXIT_BLOCK_PTR) = 1;
2595   PA_IN (EXIT_BLOCK_PTR) = bitmap_set_new ();
2596
2597   changed_blocks = sbitmap_alloc (last_basic_block + 1);
2598   sbitmap_ones (changed_blocks);
2599   while (changed)
2600     {
2601       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2602         fprintf (dump_file, "Starting iteration %d\n", num_iterations);
2603       /* ???  We need to clear our PHI translation cache here as the
2604          ANTIC sets shrink and we restrict valid translations to
2605          those having operands with leaders in ANTIC.  Same below
2606          for PA ANTIC computation.  */
2607       num_iterations++;
2608       changed = false;
2609       for (i = n_basic_blocks - NUM_FIXED_BLOCKS - 1; i >= 0; i--)
2610         {
2611           if (TEST_BIT (changed_blocks, postorder[i]))
2612             {
2613               basic_block block = BASIC_BLOCK (postorder[i]);
2614               changed |= compute_antic_aux (block,
2615                                             TEST_BIT (has_abnormal_preds,
2616                                                       block->index));
2617             }
2618         }
2619       /* Theoretically possible, but *highly* unlikely.  */
2620       gcc_checking_assert (num_iterations < 500);
2621     }
2622
2623   statistics_histogram_event (cfun, "compute_antic iterations",
2624                               num_iterations);
2625
2626   if (do_partial_partial)
2627     {
2628       sbitmap_ones (changed_blocks);
2629       mark_dfs_back_edges ();
2630       num_iterations = 0;
2631       changed = true;
2632       while (changed)
2633         {
2634           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2635             fprintf (dump_file, "Starting iteration %d\n", num_iterations);
2636           num_iterations++;
2637           changed = false;
2638           for (i = n_basic_blocks - NUM_FIXED_BLOCKS - 1 ; i >= 0; i--)
2639             {
2640               if (TEST_BIT (changed_blocks, postorder[i]))
2641                 {
2642                   basic_block block = BASIC_BLOCK (postorder[i]);
2643                   changed
2644                     |= compute_partial_antic_aux (block,
2645                                                   TEST_BIT (has_abnormal_preds,
2646                                                             block->index));
2647                 }
2648             }
2649           /* Theoretically possible, but *highly* unlikely.  */
2650           gcc_checking_assert (num_iterations < 500);
2651         }
2652       statistics_histogram_event (cfun, "compute_partial_antic iterations",
2653                                   num_iterations);
2654     }
2655   sbitmap_free (has_abnormal_preds);
2656   sbitmap_free (changed_blocks);
2657 }
2658
2659 /* Return true if we can value number the call in STMT.  This is true
2660    if we have a pure or constant call.  */
2661
2662 static bool
2663 can_value_number_call (gimple stmt)
2664 {
2665   if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_PURE | ECF_CONST))
2666     return true;
2667   return false;
2668 }
2669
2670 /* Return true if OP is a tree which we can perform PRE on.
2671    This may not match the operations we can value number, but in
2672    a perfect world would.  */
2673
2674 static bool
2675 can_PRE_operation (tree op)
2676 {
2677   return UNARY_CLASS_P (op)
2678     || BINARY_CLASS_P (op)
2679     || COMPARISON_CLASS_P (op)
2680     || TREE_CODE (op) == MEM_REF 
2681     || TREE_CODE (op) == COMPONENT_REF
2682     || TREE_CODE (op) == VIEW_CONVERT_EXPR
2683     || TREE_CODE (op) == CALL_EXPR
2684     || TREE_CODE (op) == ARRAY_REF;
2685 }
2686
2687
2688 /* Inserted expressions are placed onto this worklist, which is used
2689    for performing quick dead code elimination of insertions we made
2690    that didn't turn out to be necessary.   */
2691 static bitmap inserted_exprs;
2692
2693 /* Pool allocated fake store expressions are placed onto this
2694    worklist, which, after performing dead code elimination, is walked
2695    to see which expressions need to be put into GC'able memory  */
2696 static VEC(gimple, heap) *need_creation;
2697
2698 /* The actual worker for create_component_ref_by_pieces.  */
2699
2700 static tree
2701 create_component_ref_by_pieces_1 (basic_block block, vn_reference_t ref,
2702                                   unsigned int *operand, gimple_seq *stmts,
2703                                   gimple domstmt)
2704 {
2705   vn_reference_op_t currop = VEC_index (vn_reference_op_s, ref->operands,
2706                                         *operand);
2707   tree genop;
2708   ++*operand;
2709   switch (currop->opcode)
2710     {
2711     case CALL_EXPR:
2712       {
2713         tree folded, sc = NULL_TREE;
2714         unsigned int nargs = 0;
2715         tree fn, *args;
2716         if (TREE_CODE (currop->op0) == FUNCTION_DECL)
2717           fn = currop->op0;
2718         else
2719           {
2720             pre_expr op0 = get_or_alloc_expr_for (currop->op0);
2721             fn = find_or_generate_expression (block, op0, stmts, domstmt);
2722             if (!fn)
2723               return NULL_TREE;
2724           }
2725         if (currop->op1)
2726           {
2727             pre_expr scexpr = get_or_alloc_expr_for (currop->op1);
2728             sc = find_or_generate_expression (block, scexpr, stmts, domstmt);
2729             if (!sc)
2730               return NULL_TREE;
2731           }
2732         args = XNEWVEC (tree, VEC_length (vn_reference_op_s,
2733                                           ref->operands) - 1);
2734         while (*operand < VEC_length (vn_reference_op_s, ref->operands))
2735           {
2736             args[nargs] = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref,
2737                                                             operand, stmts,
2738                                                             domstmt);
2739             if (!args[nargs])
2740               {
2741                 free (args);
2742                 return NULL_TREE;
2743               }
2744             nargs++;
2745           }
2746         folded = build_call_array (currop->type,
2747                                    (TREE_CODE (fn) == FUNCTION_DECL
2748                                     ? build_fold_addr_expr (fn) : fn),
2749                                    nargs, args);
2750         free (args);
2751         if (sc)
2752           CALL_EXPR_STATIC_CHAIN (folded) = sc;
2753         return folded;
2754       }
2755       break;
2756     case MEM_REF:
2757       {
2758         tree baseop = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2759                                                         stmts, domstmt);
2760         tree offset = currop->op0;
2761         if (!baseop)
2762           return NULL_TREE;
2763         if (TREE_CODE (baseop) == ADDR_EXPR
2764             && handled_component_p (TREE_OPERAND (baseop, 0)))
2765           {
2766             HOST_WIDE_INT off;
2767             tree base;
2768             base = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (baseop, 0),
2769                                                   &off);
2770             gcc_assert (base);
2771             offset = int_const_binop (PLUS_EXPR, offset,
2772                                       build_int_cst (TREE_TYPE (offset),
2773                                                      off), 0);
2774             baseop = build_fold_addr_expr (base);
2775           }
2776         return fold_build2 (MEM_REF, currop->type, baseop, offset);
2777       }
2778       break;
2779     case TARGET_MEM_REF:
2780       {
2781         pre_expr op0expr, op1expr;
2782         tree genop0 = NULL_TREE, genop1 = NULL_TREE;
2783         vn_reference_op_t nextop = VEC_index (vn_reference_op_s, ref->operands,
2784                                               ++*operand);
2785         tree baseop = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2786                                                         stmts, domstmt);
2787         if (!baseop)
2788           return NULL_TREE;
2789         if (currop->op0)
2790           {
2791             op0expr = get_or_alloc_expr_for (currop->op0);
2792             genop0 = find_or_generate_expression (block, op0expr,
2793                                                   stmts, domstmt);
2794             if (!genop0)
2795               return NULL_TREE;
2796           }
2797         if (nextop->op0)
2798           {
2799             op1expr = get_or_alloc_expr_for (nextop->op0);
2800             genop1 = find_or_generate_expression (block, op1expr,
2801                                                   stmts, domstmt);
2802             if (!genop1)
2803               return NULL_TREE;
2804           }
2805         return build5 (TARGET_MEM_REF, currop->type,
2806                        baseop, currop->op2, genop0, currop->op1, genop1);
2807       }
2808       break;
2809     case ADDR_EXPR:
2810       if (currop->op0)
2811         {
2812           gcc_assert (is_gimple_min_invariant (currop->op0));
2813           return currop->op0;
2814         }
2815       /* Fallthrough.  */
2816     case REALPART_EXPR:
2817     case IMAGPART_EXPR:
2818     case VIEW_CONVERT_EXPR:
2819       {
2820         tree folded;
2821         tree genop0 = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref,
2822                                                         operand,
2823                                                         stmts, domstmt);
2824         if (!genop0)
2825           return NULL_TREE;
2826         folded = fold_build1 (currop->opcode, currop->type,
2827                               genop0);
2828         return folded;
2829       }
2830       break;
2831     case BIT_FIELD_REF:
2832       {
2833         tree folded;
2834         tree genop0 = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2835                                                         stmts, domstmt);
2836         pre_expr op1expr = get_or_alloc_expr_for (currop->op0);
2837         pre_expr op2expr = get_or_alloc_expr_for (currop->op1);
2838         tree genop1;
2839         tree genop2;
2840
2841         if (!genop0)
2842           return NULL_TREE;
2843         genop1 = find_or_generate_expression (block, op1expr, stmts, domstmt);
2844         if (!genop1)
2845           return NULL_TREE;
2846         genop2 = find_or_generate_expression (block, op2expr, stmts, domstmt);
2847         if (!genop2)
2848           return NULL_TREE;
2849         folded = fold_build3 (BIT_FIELD_REF, currop->type, genop0, genop1,
2850                               genop2);
2851         return folded;
2852       }
2853
2854       /* For array ref vn_reference_op's, operand 1 of the array ref
2855          is op0 of the reference op and operand 3 of the array ref is
2856          op1.  */
2857     case ARRAY_RANGE_REF:
2858     case ARRAY_REF:
2859       {
2860         tree genop0;
2861         tree genop1 = currop->op0;
2862         pre_expr op1expr;
2863         tree genop2 = currop->op1;
2864         pre_expr op2expr;
2865         tree genop3 = currop->op2;
2866         pre_expr op3expr;
2867         genop0 = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2868                                                    stmts, domstmt);
2869         if (!genop0)
2870           return NULL_TREE;
2871         op1expr = get_or_alloc_expr_for (genop1);
2872         genop1 = find_or_generate_expression (block, op1expr, stmts, domstmt);
2873         if (!genop1)
2874           return NULL_TREE;
2875         if (genop2)
2876           {
2877             /* Drop zero minimum index.  */
2878             if (tree_int_cst_equal (genop2, integer_zero_node))
2879               genop2 = NULL_TREE;
2880             else
2881               {
2882                 op2expr = get_or_alloc_expr_for (genop2);
2883                 genop2 = find_or_generate_expression (block, op2expr, stmts,
2884                                                       domstmt);
2885                 if (!genop2)
2886                   return NULL_TREE;
2887               }
2888           }
2889         if (genop3)
2890           {
2891             tree elmt_type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (genop0));
2892             /* We can't always put a size in units of the element alignment
2893                here as the element alignment may be not visible.  See
2894                PR43783.  Simply drop the element size for constant
2895                sizes.  */
2896             if (tree_int_cst_equal (genop3, TYPE_SIZE_UNIT (elmt_type)))
2897               genop3 = NULL_TREE;
2898             else
2899               {
2900                 genop3 = size_binop (EXACT_DIV_EXPR, genop3,
2901                                      size_int (TYPE_ALIGN_UNIT (elmt_type)));
2902                 op3expr = get_or_alloc_expr_for (genop3);
2903                 genop3 = find_or_generate_expression (block, op3expr, stmts,
2904                                                       domstmt);
2905                 if (!genop3)
2906                   return NULL_TREE;
2907               }
2908           }
2909         return build4 (currop->opcode, currop->type, genop0, genop1,
2910                        genop2, genop3);
2911       }
2912     case COMPONENT_REF:
2913       {
2914         tree op0;
2915         tree op1;
2916         tree genop2 = currop->op1;
2917         pre_expr op2expr;
2918         op0 = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2919                                                 stmts, domstmt);
2920         if (!op0)
2921           return NULL_TREE;
2922         /* op1 should be a FIELD_DECL, which are represented by
2923            themselves.  */
2924         op1 = currop->op0;
2925         if (genop2)
2926           {
2927             op2expr = get_or_alloc_expr_for (genop2);
2928             genop2 = find_or_generate_expression (block, op2expr, stmts,
2929                                                   domstmt);
2930             if (!genop2)
2931               return NULL_TREE;
2932           }
2933
2934         return fold_build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (op1), op0, op1,
2935                             genop2);
2936       }
2937       break;
2938     case SSA_NAME:
2939       {
2940         pre_expr op0expr = get_or_alloc_expr_for (currop->op0);
2941         genop = find_or_generate_expression (block, op0expr, stmts, domstmt);
2942         return genop;
2943       }
2944     case STRING_CST:
2945     case INTEGER_CST:
2946     case COMPLEX_CST:
2947     case VECTOR_CST:
2948     case REAL_CST:
2949     case CONSTRUCTOR:
2950     case VAR_DECL:
2951     case PARM_DECL:
2952     case CONST_DECL:
2953     case RESULT_DECL:
2954     case FUNCTION_DECL:
2955       return currop->op0;
2956
2957     default:
2958       gcc_unreachable ();
2959     }
2960 }
2961
2962 /* For COMPONENT_REF's and ARRAY_REF's, we can't have any intermediates for the
2963    COMPONENT_REF or MEM_REF or ARRAY_REF portion, because we'd end up with
2964    trying to rename aggregates into ssa form directly, which is a no no.
2965
2966    Thus, this routine doesn't create temporaries, it just builds a
2967    single access expression for the array, calling
2968    find_or_generate_expression to build the innermost pieces.
2969
2970    This function is a subroutine of create_expression_by_pieces, and
2971    should not be called on it's own unless you really know what you
2972    are doing.  */
2973
2974 static tree
2975 create_component_ref_by_pieces (basic_block block, vn_reference_t ref,
2976                                 gimple_seq *stmts, gimple domstmt)
2977 {
2978   unsigned int op = 0;
2979   return create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, &op, stmts, domstmt);
2980 }
2981
2982 /* Find a leader for an expression, or generate one using
2983    create_expression_by_pieces if it's ANTIC but
2984    complex.
2985    BLOCK is the basic_block we are looking for leaders in.
2986    EXPR is the expression to find a leader or generate for.
2987    STMTS is the statement list to put the inserted expressions on.
2988    Returns the SSA_NAME of the LHS of the generated expression or the
2989    leader.
2990    DOMSTMT if non-NULL is a statement that should be dominated by
2991    all uses in the generated expression.  If DOMSTMT is non-NULL this
2992    routine can fail and return NULL_TREE.  Otherwise it will assert
2993    on failure.  */
2994
2995 static tree
2996 find_or_generate_expression (basic_block block, pre_expr expr,
2997                              gimple_seq *stmts, gimple domstmt)
2998 {
2999   pre_expr leader = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (block),
3000                                         get_expr_value_id (expr), domstmt);
3001   tree genop = NULL;
3002   if (leader)
3003     {
3004       if (leader->kind == NAME)
3005         genop = PRE_EXPR_NAME (leader);
3006       else if (leader->kind == CONSTANT)
3007         genop = PRE_EXPR_CONSTANT (leader);
3008     }
3009
3010   /* If it's still NULL, it must be a complex expression, so generate
3011      it recursively.  Not so if inserting expressions for values generated
3012      by SCCVN.  */
3013   if (genop == NULL
3014       && !domstmt)
3015     {
3016       bitmap_set_t exprset;
3017       unsigned int lookfor = get_expr_value_id (expr);
3018       bool handled = false;
3019       bitmap_iterator bi;
3020       unsigned int i;
3021
3022       exprset = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions, lookfor);
3023       FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (exprset, i, bi)
3024         {
3025           pre_expr temp = expression_for_id (i);
3026           if (temp->kind != NAME)
3027             {
3028               handled = true;
3029               genop = create_expression_by_pieces (block, temp, stmts,
3030                                                    domstmt,
3031                                                    get_expr_type (expr));
3032               break;
3033             }
3034         }
3035       if (!handled && domstmt)
3036         return NULL_TREE;
3037
3038       gcc_assert (handled);
3039     }
3040   return genop;
3041 }
3042
3043 #define NECESSARY GF_PLF_1
3044
3045 /* Create an expression in pieces, so that we can handle very complex
3046    expressions that may be ANTIC, but not necessary GIMPLE.
3047    BLOCK is the basic block the expression will be inserted into,
3048    EXPR is the expression to insert (in value form)
3049    STMTS is a statement list to append the necessary insertions into.
3050
3051    This function will die if we hit some value that shouldn't be
3052    ANTIC but is (IE there is no leader for it, or its components).
3053    This function may also generate expressions that are themselves
3054    partially or fully redundant.  Those that are will be either made
3055    fully redundant during the next iteration of insert (for partially
3056    redundant ones), or eliminated by eliminate (for fully redundant
3057    ones).
3058
3059    If DOMSTMT is non-NULL then we make sure that all uses in the
3060    expressions dominate that statement.  In this case the function
3061    can return NULL_TREE to signal failure.  */
3062
3063 static tree
3064 create_expression_by_pieces (basic_block block, pre_expr expr,
3065                              gimple_seq *stmts, gimple domstmt, tree type)
3066 {
3067   tree temp, name;
3068   tree folded;
3069   gimple_seq forced_stmts = NULL;
3070   unsigned int value_id;
3071   gimple_stmt_iterator gsi;
3072   tree exprtype = type ? type : get_expr_type (expr);
3073   pre_expr nameexpr;
3074   gimple newstmt;
3075
3076   switch (expr->kind)
3077     {
3078       /* We may hit the NAME/CONSTANT case if we have to convert types
3079          that value numbering saw through.  */
3080     case NAME:
3081       folded = PRE_EXPR_NAME (expr);
3082       break;
3083     case CONSTANT:
3084       folded = PRE_EXPR_CONSTANT (expr);
3085       break;
3086     case REFERENCE:
3087       {
3088         vn_reference_t ref = PRE_EXPR_REFERENCE (expr);
3089         folded = create_component_ref_by_pieces (block, ref, stmts, domstmt);
3090       }
3091       break;
3092     case NARY:
3093       {
3094         vn_nary_op_t nary = PRE_EXPR_NARY (expr);
3095         switch (nary->length)
3096           {
3097           case 2:
3098             {
3099               pre_expr op1 = get_or_alloc_expr_for (nary->op[0]);
3100               pre_expr op2 = get_or_alloc_expr_for (nary->op[1]);
3101               tree genop1 = find_or_generate_expression (block, op1,
3102                                                          stmts, domstmt);
3103               tree genop2 = find_or_generate_expression (block, op2,
3104                                                          stmts, domstmt);
3105               if (!genop1 || !genop2)
3106                 return NULL_TREE;
3107               /* Ensure op2 is a sizetype for POINTER_PLUS_EXPR.  It
3108                  may be a constant with the wrong type.  */
3109               if (nary->opcode == POINTER_PLUS_EXPR)
3110                 {
3111                   genop1 = fold_convert (nary->type, genop1);
3112                   genop2 = fold_convert (sizetype, genop2);
3113                 }
3114               else
3115                 {
3116                   genop1 = fold_convert (TREE_TYPE (nary->op[0]), genop1);
3117                   genop2 = fold_convert (TREE_TYPE (nary->op[1]), genop2);
3118                 }
3119
3120               folded = fold_build2 (nary->opcode, nary->type,
3121                                     genop1, genop2);
3122             }
3123             break;
3124           case 1:
3125             {
3126               pre_expr op1 = get_or_alloc_expr_for (nary->op[0]);
3127               tree genop1 = find_or_generate_expression (block, op1,
3128                                                          stmts, domstmt);
3129               if (!genop1)
3130                 return NULL_TREE;
3131               genop1 = fold_convert (TREE_TYPE (nary->op[0]), genop1);
3132
3133               folded = fold_build1 (nary->opcode, nary->type,
3134                                     genop1);
3135             }
3136             break;
3137           default:
3138             return NULL_TREE;
3139           }
3140       }
3141       break;
3142     default:
3143       return NULL_TREE;
3144     }
3145
3146   if (!useless_type_conversion_p (exprtype, TREE_TYPE (folded)))
3147     folded = fold_convert (exprtype, folded);
3148
3149   /* Force the generated expression to be a sequence of GIMPLE
3150      statements.
3151      We have to call unshare_expr because force_gimple_operand may
3152      modify the tree we pass to it.  */
3153   folded = force_gimple_operand (unshare_expr (folded), &forced_stmts,
3154                                  false, NULL);
3155
3156   /* If we have any intermediate expressions to the value sets, add them
3157      to the value sets and chain them in the instruction stream.  */
3158   if (forced_stmts)
3159     {
3160       gsi = gsi_start (forced_stmts);
3161       for (; !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3162         {
3163           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
3164           tree forcedname = gimple_get_lhs (stmt);
3165           pre_expr nameexpr;
3166
3167           if (TREE_CODE (forcedname) == SSA_NAME)
3168             {
3169               bitmap_set_bit (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (forcedname));
3170               VN_INFO_GET (forcedname)->valnum = forcedname;
3171               VN_INFO (forcedname)->value_id = get_next_value_id ();
3172               nameexpr = get_or_alloc_expr_for_name (forcedname);
3173               add_to_value (VN_INFO (forcedname)->value_id, nameexpr);
3174               if (!in_fre)
3175                 bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), nameexpr);
3176               bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), nameexpr);
3177             }
3178           mark_symbols_for_renaming (stmt);
3179         }
3180       gimple_seq_add_seq (stmts, forced_stmts);
3181     }
3182
3183   /* Build and insert the assignment of the end result to the temporary
3184      that we will return.  */
3185   if (!pretemp || exprtype != TREE_TYPE (pretemp))
3186     {
3187       pretemp = create_tmp_reg (exprtype, "pretmp");
3188       get_var_ann (pretemp);
3189     }
3190
3191   temp = pretemp;
3192   add_referenced_var (temp);
3193
3194   newstmt = gimple_build_assign (temp, folded);
3195   name = make_ssa_name (temp, newstmt);
3196   gimple_assign_set_lhs (newstmt, name);
3197   gimple_set_plf (newstmt, NECESSARY, false);
3198
3199   gimple_seq_add_stmt (stmts, newstmt);
3200   bitmap_set_bit (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (name));
3201
3202   /* All the symbols in NEWEXPR should be put into SSA form.  */
3203   mark_symbols_for_renaming (newstmt);
3204
3205   /* Add a value number to the temporary.
3206      The value may already exist in either NEW_SETS, or AVAIL_OUT, because
3207      we are creating the expression by pieces, and this particular piece of
3208      the expression may have been represented.  There is no harm in replacing
3209      here.  */
3210   VN_INFO_GET (name)->valnum = name;
3211   value_id = get_expr_value_id (expr);
3212   VN_INFO (name)->value_id = value_id;
3213   nameexpr = get_or_alloc_expr_for_name (name);
3214   add_to_value (value_id, nameexpr);
3215   if (NEW_SETS (block))
3216     bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), nameexpr);
3217   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), nameexpr);
3218
3219   pre_stats.insertions++;
3220   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3221     {
3222       fprintf (dump_file, "Inserted ");
3223       print_gimple_stmt (dump_file, newstmt, 0, 0);
3224       fprintf (dump_file, " in predecessor %d\n", block->index);
3225     }
3226
3227   return name;
3228 }
3229
3230
3231 /* Returns true if we want to inhibit the insertions of PHI nodes
3232    for the given EXPR for basic block BB (a member of a loop).
3233    We want to do this, when we fear that the induction variable we
3234    create might inhibit vectorization.  */
3235
3236 static bool
3237 inhibit_phi_insertion (basic_block bb, pre_expr expr)
3238 {
3239   vn_reference_t vr = PRE_EXPR_REFERENCE (expr);
3240   VEC (vn_reference_op_s, heap) *ops = vr->operands;
3241   vn_reference_op_t op;
3242   unsigned i;
3243
3244   /* If we aren't going to vectorize we don't inhibit anything.  */
3245   if (!flag_tree_vectorize)
3246     return false;
3247
3248   /* Otherwise we inhibit the insertion when the address of the
3249      memory reference is a simple induction variable.  In other
3250      cases the vectorizer won't do anything anyway (either it's
3251      loop invariant or a complicated expression).  */
3252   FOR_EACH_VEC_ELT (vn_reference_op_s, ops, i, op)
3253     {
3254       switch (op->opcode)
3255         {
3256         case ARRAY_REF:
3257         case ARRAY_RANGE_REF:
3258           if (TREE_CODE (op->op0) != SSA_NAME)
3259             break;
3260           /* Fallthru.  */
3261         case SSA_NAME:
3262           {
3263             basic_block defbb = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (op->op0));
3264             affine_iv iv;
3265             /* Default defs are loop invariant.  */
3266             if (!defbb)
3267               break;
3268             /* Defined outside this loop, also loop invariant.  */
3269             if (!flow_bb_inside_loop_p (bb->loop_father, defbb))
3270               break;
3271             /* If it's a simple induction variable inhibit insertion,
3272                the vectorizer might be interested in this one.  */
3273             if (simple_iv (bb->loop_father, bb->loop_father,
3274                            op->op0, &iv, true))
3275               return true;
3276             /* No simple IV, vectorizer can't do anything, hence no
3277                reason to inhibit the transformation for this operand.  */
3278             break;
3279           }
3280         default:
3281           break;
3282         }
3283     }
3284   return false;
3285 }
3286
3287 /* Insert the to-be-made-available values of expression EXPRNUM for each
3288    predecessor, stored in AVAIL, into the predecessors of BLOCK, and
3289    merge the result with a phi node, given the same value number as
3290    NODE.  Return true if we have inserted new stuff.  */
3291
3292 static bool
3293 insert_into_preds_of_block (basic_block block, unsigned int exprnum,
3294                             pre_expr *avail)
3295 {
3296   pre_expr expr = expression_for_id (exprnum);
3297   pre_expr newphi;
3298   unsigned int val = get_expr_value_id (expr);
3299   edge pred;
3300   bool insertions = false;
3301   bool nophi = false;
3302   basic_block bprime;
3303   pre_expr eprime;
3304   edge_iterator ei;
3305   tree type = get_expr_type (expr);
3306   tree temp;
3307   gimple phi;
3308
3309   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3310     {
3311       fprintf (dump_file, "Found partial redundancy for expression ");
3312       print_pre_expr (dump_file, expr);
3313       fprintf (dump_file, " (%04d)\n", val);
3314     }
3315
3316   /* Make sure we aren't creating an induction variable.  */
3317   if (block->loop_depth > 0 && EDGE_COUNT (block->preds) == 2)
3318     {
3319       bool firstinsideloop = false;
3320       bool secondinsideloop = false;
3321       firstinsideloop = flow_bb_inside_loop_p (block->loop_father,
3322                                                EDGE_PRED (block, 0)->src);
3323       secondinsideloop = flow_bb_inside_loop_p (block->loop_father,
3324                                                 EDGE_PRED (block, 1)->src);
3325       /* Induction variables only have one edge inside the loop.  */
3326       if ((firstinsideloop ^ secondinsideloop)
3327           && (expr->kind != REFERENCE
3328               || inhibit_phi_insertion (block, expr)))
3329         {
3330           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3331             fprintf (dump_file, "Skipping insertion of phi for partial redundancy: Looks like an induction variable\n");
3332           nophi = true;
3333         }
3334     }
3335
3336   /* Make the necessary insertions.  */
3337   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
3338     {
3339       gimple_seq stmts = NULL;
3340       tree builtexpr;
3341       bprime = pred->src;
3342       eprime = avail[bprime->index];
3343
3344       if (eprime->kind != NAME && eprime->kind != CONSTANT)
3345         {
3346           builtexpr = create_expression_by_pieces (bprime,
3347                                                    eprime,
3348                                                    &stmts, NULL,
3349                                                    type);
3350           gcc_assert (!(pred->flags & EDGE_ABNORMAL));
3351           gsi_insert_seq_on_edge (pred, stmts);
3352           avail[bprime->index] = get_or_alloc_expr_for_name (builtexpr);
3353           insertions = true;
3354         }
3355       else if (eprime->kind == CONSTANT)
3356         {
3357           /* Constants may not have the right type, fold_convert
3358              should give us back a constant with the right type.
3359           */
3360           tree constant = PRE_EXPR_CONSTANT (eprime);
3361           if (!useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (constant)))
3362             {
3363               tree builtexpr = fold_convert (type, constant);
3364               if (!is_gimple_min_invariant (builtexpr))
3365                 {
3366                   tree forcedexpr = force_gimple_operand (builtexpr,
3367                                                           &stmts, true,
3368                                                           NULL);
3369                   if (!is_gimple_min_invariant (forcedexpr))
3370                     {
3371                       if (forcedexpr != builtexpr)
3372                         {
3373                           VN_INFO_GET (forcedexpr)->valnum = PRE_EXPR_CONSTANT (eprime);
3374                           VN_INFO (forcedexpr)->value_id = get_expr_value_id (eprime);
3375                         }
3376                       if (stmts)
3377                         {
3378                           gimple_stmt_iterator gsi;
3379                           gsi = gsi_start (stmts);
3380                           for (; !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3381                             {
3382                               gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
3383                               tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
3384                               if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
3385                                 bitmap_set_bit (inserted_exprs,
3386                                                 SSA_NAME_VERSION (lhs));
3387                               gimple_set_plf (stmt, NECESSARY, false);
3388                             }
3389                           gsi_insert_seq_on_edge (pred, stmts);
3390                         }
3391                       avail[bprime->index] = get_or_alloc_expr_for_name (forcedexpr);
3392                     }
3393                 }
3394               else
3395                 avail[bprime->index] = get_or_alloc_expr_for_constant (builtexpr);
3396             }
3397         }
3398       else if (eprime->kind == NAME)
3399         {
3400           /* We may have to do a conversion because our value
3401              numbering can look through types in certain cases, but
3402              our IL requires all operands of a phi node have the same
3403              type.  */
3404           tree name = PRE_EXPR_NAME (eprime);
3405           if (!useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (name)))
3406             {
3407               tree builtexpr;
3408               tree forcedexpr;
3409               builtexpr = fold_convert (type, name);
3410               forcedexpr = force_gimple_operand (builtexpr,
3411                                                  &stmts, true,
3412                                                  NULL);
3413
3414               if (forcedexpr != name)
3415                 {
3416                   VN_INFO_GET (forcedexpr)->valnum = VN_INFO (name)->valnum;
3417                   VN_INFO (forcedexpr)->value_id = VN_INFO (name)->value_id;
3418                 }
3419
3420               if (stmts)
3421                 {
3422                   gimple_stmt_iterator gsi;
3423                   gsi = gsi_start (stmts);
3424                   for (; !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3425                     {
3426                       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
3427                       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
3428                       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
3429                         bitmap_set_bit (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (lhs));
3430                       gimple_set_plf (stmt, NECESSARY, false);
3431                     }
3432                   gsi_insert_seq_on_edge (pred, stmts);
3433                 }
3434               avail[bprime->index] = get_or_alloc_expr_for_name (forcedexpr);
3435             }
3436         }
3437     }
3438   /* If we didn't want a phi node, and we made insertions, we still have
3439      inserted new stuff, and thus return true.  If we didn't want a phi node,
3440      and didn't make insertions, we haven't added anything new, so return
3441      false.  */
3442   if (nophi && insertions)
3443     return true;
3444   else if (nophi && !insertions)
3445     return false;
3446
3447   /* Now build a phi for the new variable.  */
3448   if (!prephitemp || TREE_TYPE (prephitemp) != type)
3449     {
3450       prephitemp = create_tmp_var (type, "prephitmp");
3451       get_var_ann (prephitemp);
3452     }
3453
3454   temp = prephitemp;
3455   add_referenced_var (temp);
3456
3457   if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE
3458       || TREE_CODE (type) == VECTOR_TYPE)
3459     DECL_GIMPLE_REG_P (temp) = 1;
3460   phi = create_phi_node (temp, block);
3461
3462   gimple_set_plf (phi, NECESSARY, false);
3463   VN_INFO_GET (gimple_phi_result (phi))->valnum = gimple_phi_result (phi);
3464   VN_INFO (gimple_phi_result (phi))->value_id = val;
3465   bitmap_set_bit (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (gimple_phi_result (phi)));
3466   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
3467     {
3468       pre_expr ae = avail[pred->src->index];
3469       gcc_assert (get_expr_type (ae) == type
3470                   || useless_type_conversion_p (type, get_expr_type (ae)));
3471       if (ae->kind == CONSTANT)
3472         add_phi_arg (phi, PRE_EXPR_CONSTANT (ae), pred, UNKNOWN_LOCATION);
3473       else
3474         add_phi_arg (phi, PRE_EXPR_NAME (avail[pred->src->index]), pred,
3475                      UNKNOWN_LOCATION);
3476     }
3477
3478   newphi = get_or_alloc_expr_for_name (gimple_phi_result (phi));
3479   add_to_value (val, newphi);
3480
3481   /* The value should *not* exist in PHI_GEN, or else we wouldn't be doing
3482      this insertion, since we test for the existence of this value in PHI_GEN
3483      before proceeding with the partial redundancy checks in insert_aux.
3484
3485      The value may exist in AVAIL_OUT, in particular, it could be represented
3486      by the expression we are trying to eliminate, in which case we want the
3487      replacement to occur.  If it's not existing in AVAIL_OUT, we want it
3488      inserted there.
3489
3490      Similarly, to the PHI_GEN case, the value should not exist in NEW_SETS of
3491      this block, because if it did, it would have existed in our dominator's
3492      AVAIL_OUT, and would have been skipped due to the full redundancy check.
3493   */
3494
3495   bitmap_insert_into_set (PHI_GEN (block), newphi);
3496   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block),
3497                                newphi);
3498   bitmap_insert_into_set (NEW_SETS (block),
3499                           newphi);
3500
3501   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3502     {
3503       fprintf (dump_file, "Created phi ");
3504       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, 0);
3505       fprintf (dump_file, " in block %d\n", block->index);
3506     }
3507   pre_stats.phis++;
3508   return true;
3509 }
3510
3511
3512
3513 /* Perform insertion of partially redundant values.
3514    For BLOCK, do the following:
3515    1.  Propagate the NEW_SETS of the dominator into the current block.
3516    If the block has multiple predecessors,
3517        2a. Iterate over the ANTIC expressions for the block to see if
3518            any of them are partially redundant.
3519        2b. If so, insert them into the necessary predecessors to make
3520            the expression fully redundant.
3521        2c. Insert a new PHI merging the values of the predecessors.
3522        2d. Insert the new PHI, and the new expressions, into the
3523            NEW_SETS set.
3524    3. Recursively call ourselves on the dominator children of BLOCK.
3525
3526    Steps 1, 2a, and 3 are done by insert_aux. 2b, 2c and 2d are done by
3527    do_regular_insertion and do_partial_insertion.
3528
3529 */
3530
3531 static bool
3532 do_regular_insertion (basic_block block, basic_block dom)
3533 {
3534   bool new_stuff = false;
3535   VEC (pre_expr, heap) *exprs = sorted_array_from_bitmap_set (ANTIC_IN (block));
3536   pre_expr expr;
3537   int i;
3538
3539   FOR_EACH_VEC_ELT (pre_expr, exprs, i, expr)
3540     {
3541       if (expr->kind != NAME)
3542         {
3543           pre_expr *avail;
3544           unsigned int val;
3545           bool by_some = false;
3546           bool cant_insert = false;
3547           bool all_same = true;
3548           pre_expr first_s = NULL;
3549           edge pred;
3550           basic_block bprime;
3551           pre_expr eprime = NULL;
3552           edge_iterator ei;
3553           pre_expr edoubleprime = NULL;
3554           bool do_insertion = false;
3555
3556           val = get_expr_value_id (expr);
3557           if (bitmap_set_contains_value (PHI_GEN (block), val))
3558             continue;
3559           if (bitmap_set_contains_value (AVAIL_OUT (dom), val))
3560             {
3561               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3562                 fprintf (dump_file, "Found fully redundant value\n");
3563               continue;
3564             }
3565
3566           avail = XCNEWVEC (pre_expr, last_basic_block);
3567           FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
3568             {
3569               unsigned int vprime;
3570
3571               /* We should never run insertion for the exit block
3572                  and so not come across fake pred edges.  */
3573               gcc_assert (!(pred->flags & EDGE_FAKE));
3574               bprime = pred->src;
3575               eprime = phi_translate (expr, ANTIC_IN (block), NULL,
3576                                       bprime, block);
3577
3578               /* eprime will generally only be NULL if the
3579                  value of the expression, translated
3580                  through the PHI for this predecessor, is
3581                  undefined.  If that is the case, we can't
3582                  make the expression fully redundant,
3583                  because its value is undefined along a
3584                  predecessor path.  We can thus break out
3585                  early because it doesn't matter what the
3586                  rest of the results are.  */
3587               if (eprime == NULL)
3588                 {
3589                   cant_insert = true;
3590                   break;
3591                 }
3592
3593               eprime = fully_constant_expression (eprime);
3594               vprime = get_expr_value_id (eprime);
3595               edoubleprime = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (bprime),
3596                                                  vprime, NULL);
3597               if (edoubleprime == NULL)
3598                 {
3599                   avail[bprime->index] = eprime;
3600                   all_same = false;
3601                 }
3602               else
3603                 {
3604                   avail[bprime->index] = edoubleprime;
3605                   by_some = true;
3606                   /* We want to perform insertions to remove a redundancy on
3607                      a path in the CFG we want to optimize for speed.  */
3608                   if (optimize_edge_for_speed_p (pred))
3609                     do_insertion = true;
3610                   if (first_s == NULL)
3611                     first_s = edoubleprime;
3612                   else if (!pre_expr_eq (first_s, edoubleprime))
3613                     all_same = false;
3614                 }
3615             }
3616           /* If we can insert it, it's not the same value
3617              already existing along every predecessor, and
3618              it's defined by some predecessor, it is
3619              partially redundant.  */
3620           if (!cant_insert && !all_same && by_some)
3621             {
3622               if (!do_insertion)
3623                 {
3624                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3625                     {
3626                       fprintf (dump_file, "Skipping partial redundancy for "
3627                                "expression ");
3628                       print_pre_expr (dump_file, expr);
3629                       fprintf (dump_file, " (%04d), no redundancy on to be "
3630                                "optimized for speed edge\n", val);
3631                     }
3632                 }
3633               else if (dbg_cnt (treepre_insert)
3634                        && insert_into_preds_of_block (block,
3635                                                       get_expression_id (expr),
3636                                                       avail))
3637                 new_stuff = true;
3638             }
3639           /* If all edges produce the same value and that value is
3640              an invariant, then the PHI has the same value on all
3641              edges.  Note this.  */
3642           else if (!cant_insert && all_same && eprime
3643                    && (edoubleprime->kind == CONSTANT
3644                        || edoubleprime->kind == NAME)
3645                    && !value_id_constant_p (val))
3646             {
3647               unsigned int j;
3648               bitmap_iterator bi;
3649               bitmap_set_t exprset = VEC_index (bitmap_set_t,
3650                                                 value_expressions, val);
3651
3652               unsigned int new_val = get_expr_value_id (edoubleprime);
3653               FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (exprset, j, bi)
3654                 {
3655                   pre_expr expr = expression_for_id (j);
3656
3657                   if (expr->kind == NAME)
3658                     {
3659                       vn_ssa_aux_t info = VN_INFO (PRE_EXPR_NAME (expr));
3660                       /* Just reset the value id and valnum so it is
3661                          the same as the constant we have discovered.  */
3662                       if (edoubleprime->kind == CONSTANT)
3663                         {
3664                           info->valnum = PRE_EXPR_CONSTANT (edoubleprime);
3665                           pre_stats.constified++;
3666                         }
3667                       else
3668                         info->valnum = VN_INFO (PRE_EXPR_NAME (edoubleprime))->valnum;
3669                       info->value_id = new_val;
3670                     }
3671                 }
3672             }
3673           free (avail);
3674         }
3675     }
3676
3677   VEC_free (pre_expr, heap, exprs);
3678   return new_stuff;
3679 }
3680
3681
3682 /* Perform insertion for partially anticipatable expressions.  There
3683    is only one case we will perform insertion for these.  This case is
3684    if the expression is partially anticipatable, and fully available.
3685    In this case, we know that putting it earlier will enable us to
3686    remove the later computation.  */
3687
3688
3689 static bool
3690 do_partial_partial_insertion (basic_block block, basic_block dom)
3691 {
3692   bool new_stuff = false;
3693   VEC (pre_expr, heap) *exprs = sorted_array_from_bitmap_set (PA_IN (block));
3694   pre_expr expr;
3695   int i;
3696
3697   FOR_EACH_VEC_ELT (pre_expr, exprs, i, expr)
3698     {
3699       if (expr->kind != NAME)
3700         {
3701           pre_expr *avail;
3702           unsigned int val;
3703           bool by_all = true;
3704           bool cant_insert = false;
3705           edge pred;
3706           basic_block bprime;
3707           pre_expr eprime = NULL;
3708           edge_iterator ei;
3709
3710           val = get_expr_value_id (expr);
3711           if (bitmap_set_contains_value (PHI_GEN (block), val))
3712             continue;
3713           if (bitmap_set_contains_value (AVAIL_OUT (dom), val))
3714             continue;
3715
3716           avail = XCNEWVEC (pre_expr, last_basic_block);
3717           FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
3718             {
3719               unsigned int vprime;
3720               pre_expr edoubleprime;
3721
3722               /* We should never run insertion for the exit block
3723                  and so not come across fake pred edges.  */
3724               gcc_assert (!(pred->flags & EDGE_FAKE));
3725               bprime = pred->src;
3726               eprime = phi_translate (expr, ANTIC_IN (block),
3727                                       PA_IN (block),
3728                                       bprime, block);
3729
3730               /* eprime will generally only be NULL if the
3731                  value of the expression, translated
3732                  through the PHI for this predecessor, is
3733                  undefined.  If that is the case, we can't
3734                  make the expression fully redundant,
3735                  because its value is undefined along a
3736                  predecessor path.  We can thus break out
3737                  early because it doesn't matter what the
3738                  rest of the results are.  */
3739               if (eprime == NULL)
3740                 {
3741                   cant_insert = true;
3742                   break;
3743                 }
3744
3745               eprime = fully_constant_expression (eprime);
3746               vprime = get_expr_value_id (eprime);
3747               edoubleprime = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (bprime),
3748                                                  vprime, NULL);
3749               if (edoubleprime == NULL)
3750                 {
3751                   by_all = false;
3752                   break;
3753                 }
3754               else
3755                 avail[bprime->index] = edoubleprime;
3756
3757             }
3758
3759           /* If we can insert it, it's not the same value
3760              already existing along every predecessor, and
3761              it's defined by some predecessor, it is
3762              partially redundant.  */
3763           if (!cant_insert && by_all && dbg_cnt (treepre_insert))
3764             {
3765               pre_stats.pa_insert++;
3766               if (insert_into_preds_of_block (block, get_expression_id (expr),
3767                                               avail))
3768                 new_stuff = true;
3769             }
3770           free (avail);
3771         }
3772     }
3773
3774   VEC_free (pre_expr, heap, exprs);
3775   return new_stuff;
3776 }
3777
3778 static bool
3779 insert_aux (basic_block block)
3780 {
3781   basic_block son;
3782   bool new_stuff = false;
3783
3784   if (block)
3785     {
3786       basic_block dom;
3787       dom = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, block);
3788       if (dom)
3789         {
3790           unsigned i;
3791           bitmap_iterator bi;
3792           bitmap_set_t newset = NEW_SETS (dom);
3793           if (newset)
3794             {
3795               /* Note that we need to value_replace both NEW_SETS, and
3796                  AVAIL_OUT. For both the case of NEW_SETS, the value may be
3797                  represented by some non-simple expression here that we want
3798                  to replace it with.  */
3799               FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (newset, i, bi)
3800                 {
3801                   pre_expr expr = expression_for_id (i);
3802                   bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), expr);
3803                   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), expr);
3804                 }
3805             }
3806           if (!single_pred_p (block))
3807             {
3808               new_stuff |= do_regular_insertion (block, dom);
3809               if (do_partial_partial)
3810                 new_stuff |= do_partial_partial_insertion (block, dom);
3811             }
3812         }
3813     }
3814   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, block);
3815        son;
3816        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
3817     {
3818       new_stuff |= insert_aux (son);
3819     }
3820
3821   return new_stuff;
3822 }
3823
3824 /* Perform insertion of partially redundant values.  */
3825
3826 static void
3827 insert (void)
3828 {
3829   bool new_stuff = true;
3830   basic_block bb;
3831   int num_iterations = 0;
3832
3833   FOR_ALL_BB (bb)
3834     NEW_SETS (bb) = bitmap_set_new ();
3835
3836   while (new_stuff)
3837     {
3838       num_iterations++;
3839       new_stuff = insert_aux (ENTRY_BLOCK_PTR);
3840     }
3841   statistics_histogram_event (cfun, "insert iterations", num_iterations);
3842 }
3843
3844
3845 /* Add OP to EXP_GEN (block), and possibly to the maximal set.  */
3846
3847 static void
3848 add_to_exp_gen (basic_block block, tree op)
3849 {
3850   if (!in_fre)
3851     {
3852       pre_expr result;
3853       if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME && ssa_undefined_value_p (op))
3854         return;
3855       result = get_or_alloc_expr_for_name (op);
3856       bitmap_value_insert_into_set (EXP_GEN (block), result);
3857     }
3858 }
3859
3860 /* Create value ids for PHI in BLOCK.  */
3861
3862 static void
3863 make_values_for_phi (gimple phi, basic_block block)
3864 {
3865   tree result = gimple_phi_result (phi);
3866
3867   /* We have no need for virtual phis, as they don't represent
3868      actual computations.  */
3869   if (is_gimple_reg (result))
3870     {
3871       pre_expr e = get_or_alloc_expr_for_name (result);
3872       add_to_value (get_expr_value_id (e), e);
3873       bitmap_insert_into_set (PHI_GEN (block), e);
3874       bitmap_value_insert_into_set (AVAIL_OUT (block), e);
3875       if (!in_fre)
3876         {
3877           unsigned i;
3878           for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); ++i)
3879             {
3880               tree arg = gimple_phi_arg_def (phi, i);
3881               if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3882                 {
3883                   e = get_or_alloc_expr_for_name (arg);
3884                   add_to_value (get_expr_value_id (e), e);
3885                 }
3886             }
3887         }
3888     }
3889 }
3890
3891 /* Compute the AVAIL set for all basic blocks.
3892
3893    This function performs value numbering of the statements in each basic
3894    block.  The AVAIL sets are built from information we glean while doing
3895    this value numbering, since the AVAIL sets contain only one entry per
3896    value.
3897
3898    AVAIL_IN[BLOCK] = AVAIL_OUT[dom(BLOCK)].
3899    AVAIL_OUT[BLOCK] = AVAIL_IN[BLOCK] U PHI_GEN[BLOCK] U TMP_GEN[BLOCK].  */
3900
3901 static void
3902 compute_avail (void)
3903 {
3904
3905   basic_block block, son;
3906   basic_block *worklist;
3907   size_t sp = 0;
3908   unsigned i;
3909
3910   /* We pretend that default definitions are defined in the entry block.
3911      This includes function arguments and the static chain decl.  */
3912   for (i = 1; i < num_ssa_names; ++i)
3913     {
3914       tree name = ssa_name (i);
3915       pre_expr e;
3916       if (!name
3917           || !SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (name)
3918           || has_zero_uses (name)
3919           || !is_gimple_reg (name))
3920         continue;
3921
3922       e = get_or_alloc_expr_for_name (name);
3923       add_to_value (get_expr_value_id (e), e);
3924       if (!in_fre)
3925         bitmap_insert_into_set (TMP_GEN (ENTRY_BLOCK_PTR), e);
3926       bitmap_value_insert_into_set (AVAIL_OUT (ENTRY_BLOCK_PTR), e);
3927     }
3928
3929   /* Allocate the worklist.  */
3930   worklist = XNEWVEC (basic_block, n_basic_blocks);
3931
3932   /* Seed the algorithm by putting the dominator children of the entry
3933      block on the worklist.  */
3934   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, ENTRY_BLOCK_PTR);
3935        son;
3936        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
3937     worklist[sp++] = son;
3938
3939   /* Loop until the worklist is empty.  */
3940   while (sp)
3941     {
3942       gimple_stmt_iterator gsi;
3943       gimple stmt;
3944       basic_block dom;
3945       unsigned int stmt_uid = 1;
3946
3947       /* Pick a block from the worklist.  */
3948       block = worklist[--sp];
3949
3950       /* Initially, the set of available values in BLOCK is that of
3951          its immediate dominator.  */
3952       dom = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, block);
3953       if (dom)
3954         bitmap_set_copy (AVAIL_OUT (block), AVAIL_OUT (dom));
3955
3956       /* Generate values for PHI nodes.  */
3957       for (gsi = gsi_start_phis (block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3958         make_values_for_phi (gsi_stmt (gsi), block);
3959
3960       BB_MAY_NOTRETURN (block) = 0;
3961
3962       /* Now compute value numbers and populate value sets with all
3963          the expressions computed in BLOCK.  */
3964       for (gsi = gsi_start_bb (block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3965         {
3966           ssa_op_iter iter;
3967           tree op;
3968
3969           stmt = gsi_stmt (gsi);
3970           gimple_set_uid (stmt, stmt_uid++);
3971
3972           /* Cache whether the basic-block has any non-visible side-effect
3973              or control flow.
3974              If this isn't a call or it is the last stmt in the
3975              basic-block then the CFG represents things correctly.  */
3976           if (is_gimple_call (stmt)
3977               && !stmt_ends_bb_p (stmt))
3978             {
3979               /* Non-looping const functions always return normally.
3980                  Otherwise the call might not return or have side-effects
3981                  that forbids hoisting possibly trapping expressions
3982                  before it.  */
3983               int flags = gimple_call_flags (stmt);
3984               if (!(flags & ECF_CONST)
3985                   || (flags & ECF_LOOPING_CONST_OR_PURE))
3986                 BB_MAY_NOTRETURN (block) = 1;
3987             }
3988
3989           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3990             {
3991               pre_expr e = get_or_alloc_expr_for_name (op);
3992
3993               add_to_value (get_expr_value_id (e), e);
3994               if (!in_fre)
3995                 bitmap_insert_into_set (TMP_GEN (block), e);
3996               bitmap_value_insert_into_set (AVAIL_OUT (block), e);
3997             }
3998
3999           if (gimple_has_volatile_ops (stmt)
4000               || stmt_could_throw_p (stmt))
4001             continue;
4002
4003           switch (gimple_code (stmt))
4004             {
4005             case GIMPLE_RETURN:
4006               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_USE)
4007                 add_to_exp_gen (block, op);
4008               continue;
4009
4010             case GIMPLE_CALL:
4011               {
4012                 vn_reference_t ref;
4013                 unsigned int i;
4014                 vn_reference_op_t vro;
4015                 pre_expr result = NULL;
4016                 VEC(vn_reference_op_s, heap) *ops = NULL;
4017
4018                 if (!can_value_number_call (stmt))
4019                   continue;
4020
4021                 copy_reference_ops_from_call (stmt, &ops);
4022                 vn_reference_lookup_pieces (gimple_vuse (stmt), 0,
4023                                             gimple_expr_type (stmt),
4024                                             ops, &ref, VN_NOWALK);
4025                 VEC_free (vn_reference_op_s, heap, ops);
4026                 if (!ref)
4027                   continue;
4028
4029                 for (i = 0; VEC_iterate (vn_reference_op_s,
4030                                          ref->operands, i,
4031                                          vro); i++)
4032                   {
4033                     if (vro->op0 && TREE_CODE (vro->op0) == SSA_NAME)
4034                       add_to_exp_gen (block, vro->op0);
4035                     if (vro->op1 && TREE_CODE (vro->op1) == SSA_NAME)
4036                       add_to_exp_gen (block, vro->op1);
4037                     if (vro->op2 && TREE_CODE (vro->op2) == SSA_NAME)
4038                       add_to_exp_gen (block, vro->op2);
4039                   }
4040                 result = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
4041                 result->kind = REFERENCE;
4042                 result->id = 0;
4043                 PRE_EXPR_REFERENCE (result) = ref;
4044
4045                 get_or_alloc_expression_id (result);
4046                 add_to_value (get_expr_value_id (result), result);
4047                 if (!in_fre)
4048                   bitmap_value_insert_into_set (EXP_GEN (block), result);
4049                 continue;
4050               }
4051
4052             case GIMPLE_ASSIGN:
4053               {
4054                 pre_expr result = NULL;
4055                 switch (TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
4056                   {
4057                   case tcc_unary:
4058                   case tcc_binary:
4059                   case tcc_comparison:
4060                     {
4061                       vn_nary_op_t nary;
4062                       unsigned int i;
4063
4064                       vn_nary_op_lookup_pieces (gimple_num_ops (stmt) - 1,
4065                                                 gimple_assign_rhs_code (stmt),
4066                                                 gimple_expr_type (stmt),
4067                                                 gimple_assign_rhs1 (stmt),
4068                                                 gimple_assign_rhs2 (stmt),
4069                                                 NULL_TREE, NULL_TREE, &nary);
4070
4071                       if (!nary)
4072                         continue;
4073
4074                       for (i = 0; i < nary->length; i++)
4075                         if (TREE_CODE (nary->op[i]) == SSA_NAME)
4076                           add_to_exp_gen (block, nary->op[i]);
4077
4078                       result = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
4079                       result->kind = NARY;
4080                       result->id = 0;
4081                       PRE_EXPR_NARY (result) = nary;
4082                       break;
4083                     }
4084
4085                   case tcc_declaration:
4086                   case tcc_reference:
4087                     {
4088                       vn_reference_t ref;
4089                       unsigned int i;
4090                       vn_reference_op_t vro;
4091
4092                       vn_reference_lookup (gimple_assign_rhs1 (stmt),
4093                                            gimple_vuse (stmt),
4094                                            VN_WALK, &ref);
4095                       if (!ref)
4096                         continue;
4097
4098                       for (i = 0; VEC_iterate (vn_reference_op_s,
4099                                                ref->operands, i,
4100                                                vro); i++)
4101                         {
4102                           if (vro->op0 && TREE_CODE (vro->op0) == SSA_NAME)
4103                             add_to_exp_gen (block, vro->op0);
4104                           if (vro->op1 && TREE_CODE (vro->op1) == SSA_NAME)
4105                             add_to_exp_gen (block, vro->op1);
4106                           if (vro->op2 && TREE_CODE (vro->op2) == SSA_NAME)
4107                             add_to_exp_gen (block, vro->op2);
4108                         }
4109                       result = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
4110                       result->kind = REFERENCE;
4111                       result->id = 0;
4112                       PRE_EXPR_REFERENCE (result) = ref;
4113                       break;
4114                     }
4115
4116                   default:
4117                     /* For any other statement that we don't
4118                        recognize, simply add all referenced
4119                        SSA_NAMEs to EXP_GEN.  */
4120                     FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_USE)
4121                       add_to_exp_gen (block, op);
4122                     continue;
4123                   }
4124
4125                 get_or_alloc_expression_id (result);
4126                 add_to_value (get_expr_value_id (result), result);
4127                 if (!in_fre)
4128                   bitmap_value_insert_into_set (EXP_GEN (block), result);
4129
4130                 continue;
4131               }
4132             default:
4133               break;
4134             }
4135         }
4136
4137       /* Put the dominator children of BLOCK on the worklist of blocks
4138          to compute available sets for.  */
4139       for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, block);
4140            son;
4141            son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
4142         worklist[sp++] = son;
4143     }
4144
4145   free (worklist);
4146 }
4147
4148 /* Insert the expression for SSA_VN that SCCVN thought would be simpler
4149    than the available expressions for it.  The insertion point is
4150    right before the first use in STMT.  Returns the SSA_NAME that should
4151    be used for replacement.  */
4152
4153 static tree
4154 do_SCCVN_insertion (gimple stmt, tree ssa_vn)
4155 {
4156   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
4157   gimple_stmt_iterator gsi;
4158   gimple_seq stmts = NULL;
4159   tree expr;
4160   pre_expr e;
4161
4162   /* First create a value expression from the expression we want
4163      to insert and associate it with the value handle for SSA_VN.  */
4164   e = get_or_alloc_expr_for (vn_get_expr_for (ssa_vn));
4165   if (e == NULL)
4166     return NULL_TREE;
4167
4168   /* Then use create_expression_by_pieces to generate a valid
4169      expression to insert at this point of the IL stream.  */
4170   expr = create_expression_by_pieces (bb, e, &stmts, stmt, NULL);
4171   if (expr == NULL_TREE)
4172     return NULL_TREE;
4173   gsi = gsi_for_stmt (stmt);
4174   gsi_insert_seq_before (&gsi, stmts, GSI_SAME_STMT);
4175
4176   return expr;
4177 }
4178
4179 /* Eliminate fully redundant computations.  */
4180
4181 static unsigned int
4182 eliminate (void)
4183 {
4184   VEC (gimple, heap) *to_remove = NULL;
4185   basic_block b;
4186   unsigned int todo = 0;
4187   gimple_stmt_iterator gsi;
4188   gimple stmt;
4189   unsigned i;
4190
4191   FOR_EACH_BB (b)
4192     {
4193       for (gsi = gsi_start_bb (b); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4194         {
4195           stmt = gsi_stmt (gsi);
4196
4197           /* Lookup the RHS of the expression, see if we have an
4198              available computation for it.  If so, replace the RHS with
4199              the available computation.  */
4200           if (gimple_has_lhs (stmt)
4201               && TREE_CODE (gimple_get_lhs (stmt)) == SSA_NAME
4202               && !gimple_assign_ssa_name_copy_p (stmt)
4203               && (!gimple_assign_single_p (stmt)
4204                   || !is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
4205               && !gimple_has_volatile_ops  (stmt)
4206               && !has_zero_uses (gimple_get_lhs (stmt)))
4207             {
4208               tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
4209               tree rhs = NULL_TREE;
4210               tree sprime = NULL;
4211               pre_expr lhsexpr = get_or_alloc_expr_for_name (lhs);
4212               pre_expr sprimeexpr;
4213
4214               if (gimple_assign_single_p (stmt))
4215                 rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4216
4217               sprimeexpr = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (b),
4218                                                get_expr_value_id (lhsexpr),
4219                                                NULL);
4220
4221               if (sprimeexpr)
4222                 {
4223                   if (sprimeexpr->kind == CONSTANT)
4224                     sprime = PRE_EXPR_CONSTANT (sprimeexpr);
4225                   else if (sprimeexpr->kind == NAME)
4226                     sprime = PRE_EXPR_NAME (sprimeexpr);
4227                   else
4228                     gcc_unreachable ();
4229                 }
4230
4231               /* If there is no existing leader but SCCVN knows this
4232                  value is constant, use that constant.  */
4233               if (!sprime && is_gimple_min_invariant (VN_INFO (lhs)->valnum))
4234                 {
4235                   sprime = VN_INFO (lhs)->valnum;
4236                   if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs),
4237                                                   TREE_TYPE (sprime)))
4238                     sprime = fold_convert (TREE_TYPE (lhs), sprime);
4239
4240                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4241                     {
4242                       fprintf (dump_file, "Replaced ");
4243                       print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
4244                       fprintf (dump_file, " with ");
4245                       print_generic_expr (dump_file, sprime, 0);
4246                       fprintf (dump_file, " in ");
4247                       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4248                     }
4249                   pre_stats.eliminations++;
4250                   propagate_tree_value_into_stmt (&gsi, sprime);
4251                   stmt = gsi_stmt (gsi);
4252                   update_stmt (stmt);
4253                   continue;
4254                 }
4255
4256               /* If there is no existing usable leader but SCCVN thinks
4257                  it has an expression it wants to use as replacement,
4258                  insert that.  */
4259               if (!sprime || sprime == lhs)
4260                 {
4261                   tree val = VN_INFO (lhs)->valnum;
4262                   if (val != VN_TOP
4263                       && TREE_CODE (val) == SSA_NAME
4264                       && VN_INFO (val)->needs_insertion
4265                       && can_PRE_operation (vn_get_expr_for (val)))
4266                     sprime = do_SCCVN_insertion (stmt, val);
4267                 }
4268               if (sprime
4269                   && sprime != lhs
4270                   && (rhs == NULL_TREE
4271                       || TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME
4272                       || may_propagate_copy (rhs, sprime)))
4273                 {
4274                   bool can_make_abnormal_goto
4275                     = is_gimple_call (stmt)
4276                       && stmt_can_make_abnormal_goto (stmt);
4277
4278                   gcc_assert (sprime != rhs);
4279
4280                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4281                     {
4282                       fprintf (dump_file, "Replaced ");
4283                       print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
4284                       fprintf (dump_file, " with ");
4285                       print_generic_expr (dump_file, sprime, 0);
4286                       fprintf (dump_file, " in ");
4287                       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4288                     }
4289
4290                   if (TREE_CODE (sprime) == SSA_NAME)
4291                     gimple_set_plf (SSA_NAME_DEF_STMT (sprime),
4292                                     NECESSARY, true);
4293                   /* We need to make sure the new and old types actually match,
4294                      which may require adding a simple cast, which fold_convert
4295                      will do for us.  */
4296                   if ((!rhs || TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME)
4297                       && !useless_type_conversion_p (gimple_expr_type (stmt),
4298                                                      TREE_TYPE (sprime)))
4299                     sprime = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), sprime);
4300
4301                   pre_stats.eliminations++;
4302                   propagate_tree_value_into_stmt (&gsi, sprime);
4303                   stmt = gsi_stmt (gsi);
4304                   update_stmt (stmt);
4305
4306                   /* If we removed EH side-effects from the statement, clean
4307                      its EH information.  */
4308                   if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (stmt, stmt))
4309                     {
4310                       bitmap_set_bit (need_eh_cleanup,
4311                                       gimple_bb (stmt)->index);
4312                       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4313                         fprintf (dump_file, "  Removed EH side-effects.\n");
4314                     }
4315
4316                   /* Likewise for AB side-effects.  */
4317                   if (can_make_abnormal_goto
4318                       && !stmt_can_make_abnormal_goto (stmt))
4319                     {
4320                       bitmap_set_bit (need_ab_cleanup,
4321                                       gimple_bb (stmt)->index);
4322                       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4323                         fprintf (dump_file, "  Removed AB side-effects.\n");
4324                     }
4325                 }
4326             }
4327           /* If the statement is a scalar store, see if the expression
4328              has the same value number as its rhs.  If so, the store is
4329              dead.  */
4330           else if (gimple_assign_single_p (stmt)
4331                    && !is_gimple_reg (gimple_assign_lhs (stmt))
4332                    && (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == SSA_NAME
4333                        || is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt))))
4334             {
4335               tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4336               tree val;
4337               val = vn_reference_lookup (gimple_assign_lhs (stmt),
4338                                          gimple_vuse (stmt), VN_WALK, NULL);
4339               if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
4340                 rhs = VN_INFO (rhs)->valnum;
4341               if (val
4342                   && operand_equal_p (val, rhs, 0))
4343                 {
4344                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4345                     {
4346                       fprintf (dump_file, "Deleted redundant store ");
4347                       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4348                     }
4349
4350                   /* Queue stmt for removal.  */
4351                   VEC_safe_push (gimple, heap, to_remove, stmt);
4352                 }
4353             }
4354           /* Visit COND_EXPRs and fold the comparison with the
4355              available value-numbers.  */
4356           else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
4357             {
4358               tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
4359               tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
4360               tree result;
4361
4362               if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4363                 op0 = VN_INFO (op0)->valnum;
4364               if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4365                 op1 = VN_INFO (op1)->valnum;
4366               result = fold_binary (gimple_cond_code (stmt), boolean_type_node,
4367                                     op0, op1);
4368               if (result && TREE_CODE (result) == INTEGER_CST)
4369                 {
4370                   if (integer_zerop (result))
4371                     gimple_cond_make_false (stmt);
4372                   else
4373                     gimple_cond_make_true (stmt);
4374                   update_stmt (stmt);
4375                   todo = TODO_cleanup_cfg;
4376                 }
4377             }
4378           /* Visit indirect calls and turn them into direct calls if
4379              possible.  */
4380           if (is_gimple_call (stmt)
4381               && TREE_CODE (gimple_call_fn (stmt)) == SSA_NAME)
4382             {
4383               tree orig_fn = gimple_call_fn (stmt);
4384               tree fn = VN_INFO (orig_fn)->valnum;
4385               if (TREE_CODE (fn) == ADDR_EXPR
4386                   && TREE_CODE (TREE_OPERAND (fn, 0)) == FUNCTION_DECL
4387                   && useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (orig_fn),
4388                                                 TREE_TYPE (fn)))
4389                 {
4390                   bool can_make_abnormal_goto
4391                     = stmt_can_make_abnormal_goto (stmt);
4392                   bool was_noreturn = gimple_call_noreturn_p (stmt);
4393
4394                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4395                     {
4396                       fprintf (dump_file, "Replacing call target with ");
4397                       print_generic_expr (dump_file, fn, 0);
4398                       fprintf (dump_file, " in ");
4399                       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4400                     }
4401
4402                   gimple_call_set_fn (stmt, fn);
4403                   update_stmt (stmt);
4404
4405                   /* When changing a call into a noreturn call, cfg cleanup
4406                      is needed to fix up the noreturn call.  */
4407                   if (!was_noreturn && gimple_call_noreturn_p (stmt))
4408                     todo |= TODO_cleanup_cfg;
4409
4410                   /* If we removed EH side-effects from the statement, clean
4411                      its EH information.  */
4412                   if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (stmt, stmt))
4413                     {
4414                       bitmap_set_bit (need_eh_cleanup,
4415                                       gimple_bb (stmt)->index);
4416                       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4417                         fprintf (dump_file, "  Removed EH side-effects.\n");
4418                     }
4419
4420                   /* Likewise for AB side-effects.  */
4421                   if (can_make_abnormal_goto
4422                       && !stmt_can_make_abnormal_goto (stmt))
4423                     {
4424                       bitmap_set_bit (need_ab_cleanup,
4425                                       gimple_bb (stmt)->index);
4426                       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4427                         fprintf (dump_file, "  Removed AB side-effects.\n");
4428                     }
4429
4430                   /* Changing an indirect call to a direct call may
4431                      have exposed different semantics.  This may
4432                      require an SSA update.  */
4433                   todo |= TODO_update_ssa_only_virtuals;
4434                 }
4435             }
4436         }
4437
4438       for (gsi = gsi_start_phis (b); !gsi_end_p (gsi);)
4439         {
4440           gimple stmt, phi = gsi_stmt (gsi);
4441           tree sprime = NULL_TREE, res = PHI_RESULT (phi);
4442           pre_expr sprimeexpr, resexpr;
4443           gimple_stmt_iterator gsi2;
4444
4445           /* We want to perform redundant PHI elimination.  Do so by
4446              replacing the PHI with a single copy if possible.
4447              Do not touch inserted, single-argument or virtual PHIs.  */
4448           if (gimple_phi_num_args (phi) == 1
4449               || !is_gimple_reg (res))
4450             {
4451               gsi_next (&gsi);
4452               continue;
4453             }
4454
4455           resexpr = get_or_alloc_expr_for_name (res);
4456           sprimeexpr = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (b),
4457                                            get_expr_value_id (resexpr), NULL);
4458           if (sprimeexpr)
4459             {
4460               if (sprimeexpr->kind == CONSTANT)
4461                 sprime = PRE_EXPR_CONSTANT (sprimeexpr);
4462               else if (sprimeexpr->kind == NAME)
4463                 sprime = PRE_EXPR_NAME (sprimeexpr);
4464               else
4465                 gcc_unreachable ();
4466             }
4467           if (!sprime && is_gimple_min_invariant (VN_INFO (res)->valnum))
4468             {
4469               sprime = VN_INFO (res)->valnum;
4470               if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (res),
4471                                               TREE_TYPE (sprime)))
4472                 sprime = fold_convert (TREE_TYPE (res), sprime);
4473             }
4474           if (!sprime
4475               || sprime == res)
4476             {
4477               gsi_next (&gsi);
4478               continue;
4479             }
4480
4481           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4482             {
4483               fprintf (dump_file, "Replaced redundant PHI node defining ");
4484               print_generic_expr (dump_file, res, 0);
4485               fprintf (dump_file, " with ");
4486               print_generic_expr (dump_file, sprime, 0);
4487               fprintf (dump_file, "\n");
4488             }
4489
4490           remove_phi_node (&gsi, false);
4491
4492           if (!bitmap_bit_p (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (res))
4493               && TREE_CODE (sprime) == SSA_NAME)
4494             gimple_set_plf (SSA_NAME_DEF_STMT (sprime), NECESSARY, true);
4495
4496           if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (res), TREE_TYPE (sprime)))
4497             sprime = fold_convert (TREE_TYPE (res), sprime);
4498           stmt = gimple_build_assign (res, sprime);
4499           SSA_NAME_DEF_STMT (res) = stmt;
4500           gimple_set_plf (stmt, NECESSARY, gimple_plf (phi, NECESSARY));
4501
4502           gsi2 = gsi_after_labels (b);
4503           gsi_insert_before (&gsi2, stmt, GSI_NEW_STMT);
4504           /* Queue the copy for eventual removal.  */
4505           VEC_safe_push (gimple, heap, to_remove, stmt);
4506           /* If we inserted this PHI node ourself, it's not an elimination.  */
4507           if (bitmap_bit_p (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (res)))
4508             pre_stats.phis--;
4509           else
4510             pre_stats.eliminations++;
4511         }
4512     }
4513
4514   /* We cannot remove stmts during BB walk, especially not release SSA
4515      names there as this confuses the VN machinery.  The stmts ending
4516      up in to_remove are either stores or simple copies.  */
4517   FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, to_remove, i, stmt)
4518     {
4519       tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
4520       tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4521       use_operand_p use_p;
4522       gimple use_stmt;
4523
4524       /* If there is a single use only, propagate the equivalency
4525          instead of keeping the copy.  */
4526       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
4527           && TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
4528           && single_imm_use (lhs, &use_p, &use_stmt)
4529           && may_propagate_copy (USE_FROM_PTR (use_p), rhs))
4530         {
4531           SET_USE (use_p, rhs);
4532           update_stmt (use_stmt);
4533           if (bitmap_bit_p (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (lhs))
4534               && TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
4535             gimple_set_plf (SSA_NAME_DEF_STMT (rhs), NECESSARY, true);
4536         }
4537
4538       /* If this is a store or a now unused copy, remove it.  */
4539       if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME
4540           || has_zero_uses (lhs))
4541         {
4542           basic_block bb = gimple_bb (stmt);
4543           gsi = gsi_for_stmt (stmt);
4544           unlink_stmt_vdef (stmt);
4545           gsi_remove (&gsi, true);
4546           if (gimple_purge_dead_eh_edges (bb))
4547             todo |= TODO_cleanup_cfg;
4548           if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
4549             bitmap_clear_bit (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (lhs));
4550           release_defs (stmt);
4551         }
4552     }
4553   VEC_free (gimple, heap, to_remove);
4554
4555   return todo;
4556 }
4557
4558 /* Borrow a bit of tree-ssa-dce.c for the moment.
4559    XXX: In 4.1, we should be able to just run a DCE pass after PRE, though
4560    this may be a bit faster, and we may want critical edges kept split.  */
4561
4562 /* If OP's defining statement has not already been determined to be necessary,
4563    mark that statement necessary. Return the stmt, if it is newly
4564    necessary.  */
4565
4566 static inline gimple
4567 mark_operand_necessary (tree op)
4568 {
4569   gimple stmt;
4570
4571   gcc_assert (op);
4572
4573   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4574     return NULL;
4575
4576   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
4577   gcc_assert (stmt);
4578
4579   if (gimple_plf (stmt, NECESSARY)
4580       || gimple_nop_p (stmt))
4581     return NULL;
4582
4583   gimple_set_plf (stmt, NECESSARY, true);
4584   return stmt;
4585 }
4586
4587 /* Because we don't follow exactly the standard PRE algorithm, and decide not
4588    to insert PHI nodes sometimes, and because value numbering of casts isn't
4589    perfect, we sometimes end up inserting dead code.   This simple DCE-like
4590    pass removes any insertions we made that weren't actually used.  */
4591
4592 static void
4593 remove_dead_inserted_code (void)
4594 {
4595   bitmap worklist;
4596   unsigned i;
4597   bitmap_iterator bi;
4598   gimple t;
4599
4600   worklist = BITMAP_ALLOC (NULL);
4601   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inserted_exprs, 0, i, bi)
4602     {
4603       t = SSA_NAME_DEF_STMT (ssa_name (i));
4604       if (gimple_plf (t, NECESSARY))
4605         bitmap_set_bit (worklist, i);
4606     }
4607   while (!bitmap_empty_p (worklist))
4608     {
4609       i = bitmap_first_set_bit (worklist);
4610       bitmap_clear_bit (worklist, i);
4611       t = SSA_NAME_DEF_STMT (ssa_name (i));
4612
4613       /* PHI nodes are somewhat special in that each PHI alternative has
4614          data and control dependencies.  All the statements feeding the
4615          PHI node's arguments are always necessary. */
4616       if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
4617         {
4618           unsigned k;
4619
4620           for (k = 0; k < gimple_phi_num_args (t); k++)
4621             {
4622               tree arg = PHI_ARG_DEF (t, k);
4623               if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4624                 {
4625                   gimple n = mark_operand_necessary (arg);
4626                   if (n)
4627                     bitmap_set_bit (worklist, SSA_NAME_VERSION (arg));
4628                 }
4629             }
4630         }
4631       else
4632         {
4633           /* Propagate through the operands.  Examine all the USE, VUSE and
4634              VDEF operands in this statement.  Mark all the statements
4635              which feed this statement's uses as necessary.  */
4636           ssa_op_iter iter;
4637           tree use;
4638
4639           /* The operands of VDEF expressions are also needed as they
4640              represent potential definitions that may reach this
4641              statement (VDEF operands allow us to follow def-def
4642              links).  */
4643
4644           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, t, iter, SSA_OP_ALL_USES)
4645             {
4646               gimple n = mark_operand_necessary (use);
4647               if (n)
4648                 bitmap_set_bit (worklist, SSA_NAME_VERSION (use));
4649             }
4650         }
4651     }
4652
4653   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inserted_exprs, 0, i, bi)
4654     {
4655       t = SSA_NAME_DEF_STMT (ssa_name (i));
4656       if (!gimple_plf (t, NECESSARY))
4657         {
4658           gimple_stmt_iterator gsi;
4659
4660           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4661             {
4662               fprintf (dump_file, "Removing unnecessary insertion:");
4663               print_gimple_stmt (dump_file, t, 0, 0);
4664             }
4665
4666           gsi = gsi_for_stmt (t);
4667           if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
4668             remove_phi_node (&gsi, true);
4669           else
4670             {
4671               gsi_remove (&gsi, true);
4672               release_defs (t);
4673             }
4674         }
4675     }
4676   BITMAP_FREE (worklist);
4677 }
4678
4679 /* Compute a reverse post-order in *POST_ORDER.  If INCLUDE_ENTRY_EXIT is
4680    true, then then ENTRY_BLOCK and EXIT_BLOCK are included.  Returns
4681    the number of visited blocks.  */
4682
4683 static int
4684 my_rev_post_order_compute (int *post_order, bool include_entry_exit)
4685 {
4686   edge_iterator *stack;
4687   int sp;
4688   int post_order_num = 0;
4689   sbitmap visited;
4690
4691   if (include_entry_exit)
4692     post_order[post_order_num++] = EXIT_BLOCK;
4693
4694   /* Allocate stack for back-tracking up CFG.  */
4695   stack = XNEWVEC (edge_iterator, n_basic_blocks + 1);
4696   sp = 0;
4697
4698   /* Allocate bitmap to track nodes that have been visited.  */
4699   visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
4700
4701   /* None of the nodes in the CFG have been visited yet.  */
4702   sbitmap_zero (visited);
4703
4704   /* Push the last edge on to the stack.  */
4705   stack[sp++] = ei_start (EXIT_BLOCK_PTR->preds);
4706
4707   while (sp)
4708     {
4709       edge_iterator ei;
4710       basic_block src;
4711       basic_block dest;
4712
4713       /* Look at the edge on the top of the stack.  */
4714       ei = stack[sp - 1];
4715       src = ei_edge (ei)->src;
4716       dest = ei_edge (ei)->dest;
4717
4718       /* Check if the edge destination has been visited yet.  */
4719       if (src != ENTRY_BLOCK_PTR && ! TEST_BIT (visited, src->index))
4720         {
4721           /* Mark that we have visited the destination.  */
4722           SET_BIT (visited, src->index);
4723
4724           if (EDGE_COUNT (src->preds) > 0)
4725             /* Since the DEST node has been visited for the first
4726                time, check its successors.  */
4727             stack[sp++] = ei_start (src->preds);
4728           else
4729             post_order[post_order_num++] = src->index;
4730         }
4731       else
4732         {
4733           if (ei_one_before_end_p (ei) && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
4734             post_order[post_order_num++] = dest->index;
4735
4736           if (!ei_one_before_end_p (ei))
4737             ei_next (&stack[sp - 1]);
4738           else
4739             sp--;
4740         }
4741     }
4742
4743   if (include_entry_exit)
4744     post_order[post_order_num++] = ENTRY_BLOCK;
4745
4746   free (stack);
4747   sbitmap_free (visited);
4748   return post_order_num;
4749 }
4750
4751
4752 /* Initialize data structures used by PRE.  */
4753
4754 static void
4755 init_pre (bool do_fre)
4756 {
4757   basic_block bb;
4758
4759   next_expression_id = 1;
4760   expressions = NULL;
4761   VEC_safe_push (pre_expr, heap, expressions, NULL);
4762   value_expressions = VEC_alloc (bitmap_set_t, heap, get_max_value_id () + 1);
4763   VEC_safe_grow_cleared (bitmap_set_t, heap, value_expressions,
4764                          get_max_value_id() + 1);
4765   name_to_id = NULL;
4766
4767   in_fre = do_fre;
4768
4769   inserted_exprs = BITMAP_ALLOC (NULL);
4770   need_creation = NULL;
4771   pretemp = NULL_TREE;
4772   storetemp = NULL_TREE;
4773   prephitemp = NULL_TREE;
4774
4775   connect_infinite_loops_to_exit ();
4776   memset (&pre_stats, 0, sizeof (pre_stats));
4777
4778
4779   postorder = XNEWVEC (int, n_basic_blocks - NUM_FIXED_BLOCKS);
4780   my_rev_post_order_compute (postorder, false);
4781
4782   alloc_aux_for_blocks (sizeof (struct bb_bitmap_sets));
4783
4784   calculate_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4785   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4786
4787   bitmap_obstack_initialize (&grand_bitmap_obstack);
4788   phi_translate_table = htab_create (5110, expr_pred_trans_hash,
4789                                      expr_pred_trans_eq, free);
4790   expression_to_id = htab_create (num_ssa_names * 3,
4791                                   pre_expr_hash,
4792                                   pre_expr_eq, NULL);
4793   bitmap_set_pool = create_alloc_pool ("Bitmap sets",
4794                                        sizeof (struct bitmap_set), 30);
4795   pre_expr_pool = create_alloc_pool ("pre_expr nodes",
4796                                      sizeof (struct pre_expr_d), 30);
4797   FOR_ALL_BB (bb)
4798     {
4799       EXP_GEN (bb) = bitmap_set_new ();
4800       PHI_GEN (bb) = bitmap_set_new ();
4801       TMP_GEN (bb) = bitmap_set_new ();
4802       AVAIL_OUT (bb) = bitmap_set_new ();
4803     }
4804
4805   need_eh_cleanup = BITMAP_ALLOC (NULL);
4806   need_ab_cleanup = BITMAP_ALLOC (NULL);
4807 }
4808
4809
4810 /* Deallocate data structures used by PRE.  */
4811
4812 static void
4813 fini_pre (bool do_fre)
4814 {
4815   free (postorder);
4816   VEC_free (bitmap_set_t, heap, value_expressions);
4817   BITMAP_FREE (inserted_exprs);
4818   VEC_free (gimple, heap, need_creation);
4819   bitmap_obstack_release (&grand_bitmap_obstack);
4820   free_alloc_pool (bitmap_set_pool);
4821   free_alloc_pool (pre_expr_pool);
4822   htab_delete (phi_translate_table);
4823   htab_delete (expression_to_id);
4824   VEC_free (unsigned, heap, name_to_id);
4825
4826   free_aux_for_blocks ();
4827
4828   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4829
4830   if (!bitmap_empty_p (need_eh_cleanup))
4831     {
4832       gimple_purge_all_dead_eh_edges (need_eh_cleanup);
4833       cleanup_tree_cfg ();
4834     }
4835
4836   BITMAP_FREE (need_eh_cleanup);
4837
4838   if (!bitmap_empty_p (need_ab_cleanup))
4839     {
4840       gimple_purge_all_dead_abnormal_call_edges (need_ab_cleanup);
4841       cleanup_tree_cfg ();
4842     }
4843
4844   BITMAP_FREE (need_ab_cleanup);
4845
4846   if (!do_fre)
4847     loop_optimizer_finalize ();
4848 }
4849
4850 /* Main entry point to the SSA-PRE pass.  DO_FRE is true if the caller
4851    only wants to do full redundancy elimination.  */
4852
4853 static unsigned int
4854 execute_pre (bool do_fre)
4855 {
4856   unsigned int todo = 0;
4857
4858   do_partial_partial = optimize > 2 && optimize_function_for_speed_p (cfun);
4859
4860   /* This has to happen before SCCVN runs because
4861      loop_optimizer_init may create new phis, etc.  */
4862   if (!do_fre)
4863     loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL);
4864
4865   if (!run_scc_vn (do_fre ? VN_WALKREWRITE : VN_WALK))
4866     {
4867       if (!do_fre)
4868         loop_optimizer_finalize ();
4869
4870       return 0;
4871     }
4872
4873   init_pre (do_fre);
4874   scev_initialize ();
4875
4876   /* Collect and value number expressions computed in each basic block.  */
4877   compute_avail ();
4878
4879   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4880     {
4881       basic_block bb;
4882
4883       FOR_ALL_BB (bb)
4884         {
4885           print_bitmap_set (dump_file, EXP_GEN (bb), "exp_gen", bb->index);
4886           print_bitmap_set (dump_file, PHI_GEN (bb), "phi_gen", bb->index);
4887           print_bitmap_set (dump_file, TMP_GEN (bb), "tmp_gen", bb->index);
4888           print_bitmap_set (dump_file, AVAIL_OUT (bb), "avail_out", bb->index);
4889         }
4890     }
4891
4892   /* Insert can get quite slow on an incredibly large number of basic
4893      blocks due to some quadratic behavior.  Until this behavior is
4894      fixed, don't run it when he have an incredibly large number of
4895      bb's.  If we aren't going to run insert, there is no point in
4896      computing ANTIC, either, even though it's plenty fast.  */
4897   if (!do_fre && n_basic_blocks < 4000)
4898     {
4899       compute_antic ();
4900       insert ();
4901     }
4902
4903   /* Make sure to remove fake edges before committing our inserts.
4904      This makes sure we don't end up with extra critical edges that
4905      we would need to split.  */
4906   remove_fake_exit_edges ();
4907   gsi_commit_edge_inserts ();
4908
4909   /* Remove all the redundant expressions.  */
4910   todo |= eliminate ();
4911
4912   statistics_counter_event (cfun, "Insertions", pre_stats.insertions);
4913   statistics_counter_event (cfun, "PA inserted", pre_stats.pa_insert);
4914   statistics_counter_event (cfun, "New PHIs", pre_stats.phis);
4915   statistics_counter_event (cfun, "Eliminated", pre_stats.eliminations);
4916   statistics_counter_event (cfun, "Constified", pre_stats.constified);
4917
4918   clear_expression_ids ();
4919   free_scc_vn ();
4920   if (!do_fre)
4921     {
4922       remove_dead_inserted_code ();
4923       todo |= TODO_verify_flow;
4924     }
4925
4926   scev_finalize ();
4927   fini_pre (do_fre);
4928
4929   return todo;
4930 }
4931
4932 /* Gate and execute functions for PRE.  */
4933
4934 static unsigned int
4935 do_pre (void)
4936 {
4937   return execute_pre (false);
4938 }
4939
4940 static bool
4941 gate_pre (void)
4942 {
4943   return flag_tree_pre != 0;
4944 }
4945
4946 struct gimple_opt_pass pass_pre =
4947 {
4948  {
4949   GIMPLE_PASS,
4950   "pre",                                /* name */
4951   gate_pre,                             /* gate */
4952   do_pre,                               /* execute */
4953   NULL,                                 /* sub */
4954   NULL,                                 /* next */
4955   0,                                    /* static_pass_number */
4956   TV_TREE_PRE,                          /* tv_id */
4957   PROP_no_crit_edges | PROP_cfg
4958     | PROP_ssa,                         /* properties_required */
4959   0,                                    /* properties_provided */
4960   0,                                    /* properties_destroyed */
4961   TODO_rebuild_alias,                   /* todo_flags_start */
4962   TODO_update_ssa_only_virtuals | TODO_dump_func | TODO_ggc_collect
4963   | TODO_verify_ssa /* todo_flags_finish */
4964  }
4965 };
4966
4967
4968 /* Gate and execute functions for FRE.  */
4969
4970 static unsigned int
4971 execute_fre (void)
4972 {
4973   return execute_pre (true);
4974 }
4975
4976 static bool
4977 gate_fre (void)
4978 {
4979   return flag_tree_fre != 0;
4980 }
4981
4982 struct gimple_opt_pass pass_fre =
4983 {
4984  {
4985   GIMPLE_PASS,
4986   "fre",                                /* name */
4987   gate_fre,                             /* gate */
4988   execute_fre,                          /* execute */
4989   NULL,                                 /* sub */
4990   NULL,                                 /* next */
4991   0,                                    /* static_pass_number */
4992   TV_TREE_FRE,                          /* tv_id */
4993   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
4994   0,                                    /* properties_provided */
4995   0,                                    /* properties_destroyed */
4996   0,                                    /* todo_flags_start */
4997   TODO_dump_func | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa /* todo_flags_finish */
4998  }
4999 };