OSDN Git Service

2005-04-14 Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-pre.c
1 /* SSA-PRE for trees.
2    Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Daniel Berlin <dan@dberlin.org> and Steven Bosscher
4    <stevenb@suse.de> 
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
20 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
21 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
22
23 #include "config.h"
24 #include "system.h"
25 #include "coretypes.h"
26 #include "tm.h"
27 #include "errors.h"
28 #include "ggc.h"
29 #include "tree.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "diagnostic.h"
32 #include "tree-inline.h"
33 #include "tree-flow.h"
34 #include "tree-gimple.h"
35 #include "tree-dump.h"
36 #include "timevar.h"
37 #include "fibheap.h"
38 #include "hashtab.h"
39 #include "tree-iterator.h"
40 #include "real.h"
41 #include "alloc-pool.h"
42 #include "tree-pass.h"
43 #include "flags.h"
44 #include "bitmap.h"
45 #include "langhooks.h"
46 #include "cfgloop.h"
47
48 /* TODO:
49    
50    1. Avail sets can be shared by making an avail_find_leader that
51       walks up the dominator tree and looks in those avail sets.
52       This might affect code optimality, it's unclear right now.
53    2. Load motion can be performed by value numbering the loads the
54       same as we do other expressions.  This requires iterative
55       hashing the vuses into the values.  Right now we simply assign
56       a new value every time we see a statement with a vuse.
57    3. Strength reduction can be performed by anticipating expressions
58       we can repair later on.
59    4. We can do back-substitution or smarter value numbering to catch
60       commutative expressions split up over multiple statements.
61 */   
62
63 /* For ease of terminology, "expression node" in the below refers to
64    every expression node but MODIFY_EXPR, because MODIFY_EXPR's represent
65    the actual statement containing the expressions we care about, and
66    we cache the value number by putting it in the expression.  */
67
68 /* Basic algorithm
69    
70    First we walk the statements to generate the AVAIL sets, the
71    EXP_GEN sets, and the tmp_gen sets.  EXP_GEN sets represent the
72    generation of values/expressions by a given block.  We use them
73    when computing the ANTIC sets.  The AVAIL sets consist of
74    SSA_NAME's that represent values, so we know what values are
75    available in what blocks.  AVAIL is a forward dataflow problem.  In
76    SSA, values are never killed, so we don't need a kill set, or a
77    fixpoint iteration, in order to calculate the AVAIL sets.  In
78    traditional parlance, AVAIL sets tell us the downsafety of the
79    expressions/values.
80    
81    Next, we generate the ANTIC sets.  These sets represent the
82    anticipatable expressions.  ANTIC is a backwards dataflow
83    problem.An expression is anticipatable in a given block if it could
84    be generated in that block.  This means that if we had to perform
85    an insertion in that block, of the value of that expression, we
86    could.  Calculating the ANTIC sets requires phi translation of
87    expressions, because the flow goes backwards through phis.  We must
88    iterate to a fixpoint of the ANTIC sets, because we have a kill
89    set.  Even in SSA form, values are not live over the entire
90    function, only from their definition point onwards.  So we have to
91    remove values from the ANTIC set once we go past the definition
92    point of the leaders that make them up.
93    compute_antic/compute_antic_aux performs this computation.
94
95    Third, we perform insertions to make partially redundant
96    expressions fully redundant.
97
98    An expression is partially redundant (excluding partial
99    anticipation) if:
100
101    1. It is AVAIL in some, but not all, of the predecessors of a
102       given block.
103    2. It is ANTIC in all the predecessors.
104
105    In order to make it fully redundant, we insert the expression into
106    the predecessors where it is not available, but is ANTIC.
107    insert/insert_aux performs this insertion.
108
109    Fourth, we eliminate fully redundant expressions.
110    This is a simple statement walk that replaces redundant
111    calculations  with the now available values.  */
112
113 /* Representations of value numbers:
114
115    Value numbers are represented using the "value handle" approach.
116    This means that each SSA_NAME (and for other reasons to be
117    disclosed in a moment, expression nodes) has a value handle that
118    can be retrieved through get_value_handle.  This value handle, *is*
119    the value number of the SSA_NAME.  You can pointer compare the
120    value handles for equivalence purposes.
121
122    For debugging reasons, the value handle is internally more than
123    just a number, it is a VAR_DECL named "value.x", where x is a
124    unique number for each value number in use.  This allows
125    expressions with SSA_NAMES replaced by value handles to still be
126    pretty printed in a sane way.  They simply print as "value.3 *
127    value.5", etc.  
128
129    Expression nodes have value handles associated with them as a
130    cache.  Otherwise, we'd have to look them up again in the hash
131    table This makes significant difference (factor of two or more) on
132    some test cases.  They can be thrown away after the pass is
133    finished.  */
134
135 /* Representation of expressions on value numbers: 
136
137    In some portions of this code, you will notice we allocate "fake"
138    analogues to the expression we are value numbering, and replace the
139    operands with the values of the expression.  Since we work on
140    values, and not just names, we canonicalize expressions to value
141    expressions for use in the ANTIC sets, the EXP_GEN set, etc.  
142
143    This is theoretically unnecessary, it just saves a bunch of
144    repeated get_value_handle and find_leader calls in the remainder of
145    the code, trading off temporary memory usage for speed.  The tree
146    nodes aren't actually creating more garbage, since they are
147    allocated in a special pools which are thrown away at the end of
148    this pass.  
149
150    All of this also means that if you print the EXP_GEN or ANTIC sets,
151    you will see "value.5 + value.7" in the set, instead of "a_55 +
152    b_66" or something.  The only thing that actually cares about
153    seeing the value leaders is phi translation, and it needs to be
154    able to find the leader for a value in an arbitrary block, so this
155    "value expression" form is perfect for it (otherwise you'd do
156    get_value_handle->find_leader->translate->get_value_handle->find_leader).*/
157
158
159 /* Representation of sets:
160
161    There are currently two types of sets used, hopefully to be unified soon.
162    The AVAIL sets do not need to be sorted in any particular order,
163    and thus, are simply represented as two bitmaps, one that keeps
164    track of values present in the set, and one that keeps track of
165    expressions present in the set.
166    
167    The other sets are represented as doubly linked lists kept in topological
168    order, with an optional supporting bitmap of values present in the
169    set.  The sets represent values, and the elements can be values or
170    expressions.  The elements can appear in different sets, but each
171    element can only appear once in each set.
172
173    Since each node in the set represents a value, we also want to be
174    able to map expression, set pairs to something that tells us
175    whether the value is present is a set.  We use a per-set bitmap for
176    that.  The value handles also point to a linked list of the
177    expressions they represent via a tree annotation.  This is mainly
178    useful only for debugging, since we don't do identity lookups.  */
179
180
181 /* A value set element.  Basically a single linked list of
182    expressions/values.  */
183 typedef struct value_set_node
184 {
185   /* An expression.  */
186   tree expr;
187
188   /* A pointer to the next element of the value set.  */
189   struct value_set_node *next;
190 } *value_set_node_t;
191
192
193 /* A value set.  This is a singly linked list of value_set_node
194    elements with a possible bitmap that tells us what values exist in
195    the set.  This set must be kept in topologically sorted order.  */
196 typedef struct value_set
197 {
198   /* The head of the list.  Used for iterating over the list in
199      order.  */
200   value_set_node_t head;
201
202   /* The tail of the list.  Used for tail insertions, which are
203      necessary to keep the set in topologically sorted order because
204      of how the set is built.  */
205   value_set_node_t tail;
206   
207   /* The length of the list.  */
208   size_t length;
209   
210   /* True if the set is indexed, which means it contains a backing
211      bitmap for quick determination of whether certain values exist in the
212      set.  */
213   bool indexed;
214   
215   /* The bitmap of values that exist in the set.  May be NULL in an
216      empty or non-indexed set.  */
217   bitmap values;
218   
219 } *value_set_t;
220
221
222 /* An unordered bitmap set.  One bitmap tracks values, the other,
223    expressions.  */
224 typedef struct bitmap_set
225 {
226   bitmap expressions;
227   bitmap values;
228 } *bitmap_set_t;
229
230 /* Sets that we need to keep track of.  */
231 typedef struct bb_value_sets
232 {
233   /* The EXP_GEN set, which represents expressions/values generated in
234      a basic block.  */
235   value_set_t exp_gen;
236
237   /* The PHI_GEN set, which represents PHI results generated in a
238      basic block.  */
239   bitmap_set_t phi_gen;
240
241   /* The TMP_GEN set, which represents results/temporaries generated
242      in a basic block. IE the LHS of an expression.  */
243   bitmap_set_t tmp_gen;
244
245   /* The AVAIL_OUT set, which represents which values are available in
246      a given basic block.  */
247   bitmap_set_t avail_out;
248
249   /* The ANTIC_IN set, which represents which values are anticiptable
250      in a given basic block.  */
251   value_set_t antic_in;
252
253   /* The NEW_SETS set, which is used during insertion to augment the
254      AVAIL_OUT set of blocks with the new insertions performed during
255      the current iteration.  */
256   bitmap_set_t new_sets;
257 } *bb_value_sets_t;
258
259 #define EXP_GEN(BB)     ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->exp_gen
260 #define PHI_GEN(BB)     ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->phi_gen
261 #define TMP_GEN(BB)     ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->tmp_gen
262 #define AVAIL_OUT(BB)   ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->avail_out
263 #define ANTIC_IN(BB)    ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->antic_in
264 #define NEW_SETS(BB)    ((bb_value_sets_t) ((BB)->aux))->new_sets
265
266 /* This structure is used to keep track of statistics on what
267    optimization PRE was able to perform.  */
268 static struct
269 {
270   /* The number of RHS computations eliminated by PRE.  */
271   int eliminations;
272
273   /* The number of new expressions/temporaries generated by PRE.  */
274   int insertions;
275
276   /* The number of new PHI nodes added by PRE.  */
277   int phis;
278   
279   /* The number of values found constant.  */
280   int constified;
281   
282 } pre_stats;
283
284
285 static tree bitmap_find_leader (bitmap_set_t, tree);
286 static tree find_leader (value_set_t, tree);
287 static void value_insert_into_set (value_set_t, tree);
288 static void bitmap_value_insert_into_set (bitmap_set_t, tree);
289 static void bitmap_value_replace_in_set (bitmap_set_t, tree);
290 static void insert_into_set (value_set_t, tree);
291 static void bitmap_set_copy (bitmap_set_t, bitmap_set_t);
292 static bool bitmap_set_contains_value (bitmap_set_t, tree);
293 static bitmap_set_t bitmap_set_new (void);
294 static value_set_t set_new  (bool);
295 static bool is_undefined_value (tree);
296 static tree create_expression_by_pieces (basic_block, tree, tree);
297
298
299 /* We can add and remove elements and entries to and from sets
300    and hash tables, so we use alloc pools for them.  */
301
302 static alloc_pool value_set_pool;
303 static alloc_pool bitmap_set_pool;
304 static alloc_pool value_set_node_pool;
305 static alloc_pool binary_node_pool;
306 static alloc_pool unary_node_pool;
307 static alloc_pool reference_node_pool;
308 static bitmap_obstack grand_bitmap_obstack;
309
310 /* Set of blocks with statements that have had its EH information
311    cleaned up.  */
312 static bitmap need_eh_cleanup;
313
314 /* The phi_translate_table caches phi translations for a given
315    expression and predecessor.  */
316
317 static htab_t phi_translate_table;
318
319 /* A three tuple {e, pred, v} used to cache phi translations in the
320    phi_translate_table.  */
321
322 typedef struct expr_pred_trans_d
323 {
324   /* The expression.  */
325   tree e;
326
327   /* The predecessor block along which we translated the expression.  */
328   basic_block pred;
329
330   /* The value that resulted from the translation.  */
331   tree v;
332
333   /* The hashcode for the expression, pred pair. This is cached for
334      speed reasons.  */
335   hashval_t hashcode;
336 } *expr_pred_trans_t;
337
338 /* Return the hash value for a phi translation table entry.  */
339
340 static hashval_t
341 expr_pred_trans_hash (const void *p)
342 {
343   const expr_pred_trans_t ve = (expr_pred_trans_t) p;
344   return ve->hashcode;
345 }
346
347 /* Return true if two phi translation table entries are the same.
348    P1 and P2 should point to the expr_pred_trans_t's to be compared.*/
349
350 static int
351 expr_pred_trans_eq (const void *p1, const void *p2)
352 {
353   const expr_pred_trans_t ve1 = (expr_pred_trans_t) p1;
354   const expr_pred_trans_t ve2 = (expr_pred_trans_t) p2;
355   basic_block b1 = ve1->pred;
356   basic_block b2 = ve2->pred;
357
358   
359   /* If they are not translations for the same basic block, they can't
360      be equal.  */
361   if (b1 != b2)
362     return false;
363
364   /* If they are for the same basic block, determine if the
365      expressions are equal.  */  
366   if (expressions_equal_p (ve1->e, ve2->e))
367     return true;
368   
369   return false;
370 }
371
372 /* Search in the phi translation table for the translation of
373    expression E in basic block PRED. Return the translated value, if
374    found, NULL otherwise.  */ 
375
376 static inline tree
377 phi_trans_lookup (tree e, basic_block pred)
378 {
379   void **slot;
380   struct expr_pred_trans_d ept;
381   ept.e = e;
382   ept.pred = pred;
383   ept.hashcode = vn_compute (e, (unsigned long) pred, NULL);
384   slot = htab_find_slot_with_hash (phi_translate_table, &ept, ept.hashcode,
385                                    NO_INSERT);
386   if (!slot)
387     return NULL;
388   else
389     return ((expr_pred_trans_t) *slot)->v;
390 }
391
392
393 /* Add the tuple mapping from {expression E, basic block PRED} to
394    value V, to the phi translation table.  */
395
396 static inline void
397 phi_trans_add (tree e, tree v, basic_block pred)
398 {
399   void **slot;
400   expr_pred_trans_t new_pair = xmalloc (sizeof (*new_pair));
401   new_pair->e = e;
402   new_pair->pred = pred;
403   new_pair->v = v;
404   new_pair->hashcode = vn_compute (e, (unsigned long) pred, NULL);
405   slot = htab_find_slot_with_hash (phi_translate_table, new_pair,
406                                    new_pair->hashcode, INSERT);
407   if (*slot)
408     free (*slot);
409   *slot = (void *) new_pair;
410 }
411
412
413 /* Add expression E to the expression set of value V.  */
414
415 void
416 add_to_value (tree v, tree e)
417 {
418   /* Constants have no expression sets.  */
419   if (is_gimple_min_invariant (v))
420     return;
421
422   if (VALUE_HANDLE_EXPR_SET (v) == NULL)
423     VALUE_HANDLE_EXPR_SET (v) = set_new (false);
424
425   insert_into_set (VALUE_HANDLE_EXPR_SET (v), e);
426 }
427
428
429 /* Return true if value V exists in the bitmap for SET.  */
430
431 static inline bool
432 value_exists_in_set_bitmap (value_set_t set, tree v)
433 {
434   if (!set->values)
435     return false;
436
437   return bitmap_bit_p (set->values, VALUE_HANDLE_ID (v));
438 }
439
440
441 /* Remove value V from the bitmap for SET.  */
442
443 static void
444 value_remove_from_set_bitmap (value_set_t set, tree v)
445 {
446   gcc_assert (set->indexed);
447
448   if (!set->values)
449     return;
450
451   bitmap_clear_bit (set->values, VALUE_HANDLE_ID (v));
452 }
453
454
455 /* Insert the value number V into the bitmap of values existing in
456    SET.  */
457
458 static inline void
459 value_insert_into_set_bitmap (value_set_t set, tree v)
460 {
461   gcc_assert (set->indexed);
462
463   if (set->values == NULL)
464     set->values = BITMAP_ALLOC (&grand_bitmap_obstack);
465
466   bitmap_set_bit (set->values, VALUE_HANDLE_ID (v));
467 }
468
469
470 /* Create a new bitmap set and return it.  */
471
472 static bitmap_set_t 
473 bitmap_set_new (void)
474 {
475   bitmap_set_t ret = pool_alloc (bitmap_set_pool);
476   ret->expressions = BITMAP_ALLOC (&grand_bitmap_obstack);
477   ret->values = BITMAP_ALLOC (&grand_bitmap_obstack);
478   return ret;
479 }
480
481 /* Create a new set.  */
482
483 static value_set_t
484 set_new  (bool indexed)
485 {
486   value_set_t ret;
487   ret = pool_alloc (value_set_pool);
488   ret->head = ret->tail = NULL;
489   ret->length = 0;
490   ret->indexed = indexed;
491   ret->values = NULL;
492   return ret;
493 }
494
495 /* Insert an expression EXPR into a bitmapped set.  */
496
497 static void
498 bitmap_insert_into_set (bitmap_set_t set, tree expr)
499 {
500   tree val;
501   /* XXX: For now, we only let SSA_NAMES into the bitmap sets.  */
502   gcc_assert (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME);
503   val = get_value_handle (expr);
504   
505   gcc_assert (val);
506   if (!is_gimple_min_invariant (val))
507   {
508     bitmap_set_bit (set->values, VALUE_HANDLE_ID (val));
509     bitmap_set_bit (set->expressions, SSA_NAME_VERSION (expr));
510   }
511 }
512
513 /* Insert EXPR into SET.  */
514
515 static void
516 insert_into_set (value_set_t set, tree expr)
517 {
518   value_set_node_t newnode = pool_alloc (value_set_node_pool);
519   tree val = get_value_handle (expr);
520   gcc_assert (val);
521   
522   if (is_gimple_min_invariant (val))
523     return;
524
525   /* For indexed sets, insert the value into the set value bitmap.
526      For all sets, add it to the linked list and increment the list
527      length.  */
528   if (set->indexed)
529     value_insert_into_set_bitmap (set, val);
530
531   newnode->next = NULL;
532   newnode->expr = expr;
533   set->length ++;
534   if (set->head == NULL)
535     {
536       set->head = set->tail = newnode;
537     }
538   else
539     {
540       set->tail->next = newnode;
541       set->tail = newnode;
542     }
543 }
544
545 /* Copy a bitmapped set ORIG, into bitmapped set DEST.  */
546
547 static void
548 bitmap_set_copy (bitmap_set_t dest, bitmap_set_t orig)
549 {
550   bitmap_copy (dest->expressions, orig->expressions);
551   bitmap_copy (dest->values, orig->values);
552 }
553
554 /* Copy the set ORIG to the set DEST.  */
555
556 static void
557 set_copy (value_set_t dest, value_set_t orig)
558 {
559   value_set_node_t node;
560  
561   if (!orig || !orig->head)
562     return;
563
564   for (node = orig->head;
565        node;
566        node = node->next)
567     {
568       insert_into_set (dest, node->expr);
569     }
570 }
571
572 /* Remove EXPR from SET.  */
573
574 static void
575 set_remove (value_set_t set, tree expr)
576 {
577   value_set_node_t node, prev;
578
579   /* Remove the value of EXPR from the bitmap, decrement the set
580      length, and remove it from the actual double linked list.  */ 
581   value_remove_from_set_bitmap (set, get_value_handle (expr));
582   set->length--;
583   prev = NULL;
584   for (node = set->head; 
585        node != NULL; 
586        prev = node, node = node->next)
587     {
588       if (node->expr == expr)
589         {
590           if (prev == NULL)
591             set->head = node->next;
592           else
593             prev->next= node->next;
594  
595           if (node == set->tail)
596             set->tail = prev;
597           pool_free (value_set_node_pool, node);
598           return;
599         }
600     }
601 }
602
603 /* Return true if SET contains the value VAL.  */
604
605 static bool
606 set_contains_value (value_set_t set, tree val)
607 {
608   /* All constants are in every set.  */
609   if (is_gimple_min_invariant (val))
610     return true;
611   
612   if (set->length == 0)
613     return false;
614   
615   return value_exists_in_set_bitmap (set, val);
616 }
617
618 /* Return true if bitmapped set SET contains the expression EXPR.  */
619 static bool
620 bitmap_set_contains (bitmap_set_t set, tree expr)
621 {
622   /* All constants are in every set.  */
623   if (is_gimple_min_invariant (get_value_handle (expr)))
624     return true;
625
626   /* XXX: Bitmapped sets only contain SSA_NAME's for now.  */
627   if (TREE_CODE (expr) != SSA_NAME)
628     return false;
629   return bitmap_bit_p (set->expressions, SSA_NAME_VERSION (expr));
630 }
631
632   
633 /* Return true if bitmapped set SET contains the value VAL.  */
634
635 static bool
636 bitmap_set_contains_value (bitmap_set_t set, tree val)
637 {
638   if (is_gimple_min_invariant (val))
639     return true;
640   return bitmap_bit_p (set->values, VALUE_HANDLE_ID (val));
641 }
642
643 /* Replace an instance of value LOOKFOR with expression EXPR in SET.  */
644
645 static void
646 bitmap_set_replace_value (bitmap_set_t set, tree lookfor, tree expr)
647 {
648   value_set_t exprset;
649   value_set_node_t node;
650   if (is_gimple_min_invariant (lookfor))
651     return;
652   if (!bitmap_set_contains_value (set, lookfor))
653     return;
654
655   /* The number of expressions having a given value is usually
656      significantly less than the total number of expressions in SET.
657      Thus, rather than check, for each expression in SET, whether it
658      has the value LOOKFOR, we walk the reverse mapping that tells us
659      what expressions have a given value, and see if any of those
660      expressions are in our set.  For large testcases, this is about
661      5-10x faster than walking the bitmap.  If this is somehow a
662      significant lose for some cases, we can choose which set to walk
663      based on the set size.  */
664   exprset = VALUE_HANDLE_EXPR_SET (lookfor);
665   for (node = exprset->head; node; node = node->next)
666     {
667       if (TREE_CODE (node->expr) == SSA_NAME)
668         {
669           if (bitmap_bit_p (set->expressions, SSA_NAME_VERSION (node->expr)))
670             {
671               bitmap_clear_bit (set->expressions, SSA_NAME_VERSION (node->expr));
672               bitmap_set_bit (set->expressions, SSA_NAME_VERSION (expr));
673               return;
674             }
675         }
676     }
677 }
678
679 /* Subtract bitmapped set B from value set A, and return the new set.  */
680
681 static value_set_t
682 bitmap_set_subtract_from_value_set (value_set_t a, bitmap_set_t b,
683                                     bool indexed)
684 {
685   value_set_t ret = set_new (indexed);
686   value_set_node_t node;
687   for (node = a->head;
688        node;
689        node = node->next)
690     {
691       if (!bitmap_set_contains (b, node->expr))
692         insert_into_set (ret, node->expr);
693     }
694   return ret;
695 }
696
697 /* Return true if two sets are equal.  */
698
699 static bool
700 set_equal (value_set_t a, value_set_t b)
701 {
702   value_set_node_t node;
703
704   if (a->length != b->length)
705     return false;
706   for (node = a->head;
707        node;
708        node = node->next)
709     {
710       if (!set_contains_value (b, get_value_handle (node->expr)))
711         return false;
712     }
713   return true;
714 }
715
716 /* Replace an instance of EXPR's VALUE with EXPR in SET if it exists,
717    and add it otherwise.  */
718
719 static void
720 bitmap_value_replace_in_set (bitmap_set_t set, tree expr)
721 {
722   tree val = get_value_handle (expr);
723   if (bitmap_set_contains_value (set, val))
724     bitmap_set_replace_value (set, val, expr);
725   else
726     bitmap_insert_into_set (set, expr);
727 }
728
729 /* Insert EXPR into SET if EXPR's value is not already present in
730    SET.  */
731
732 static void
733 bitmap_value_insert_into_set (bitmap_set_t set, tree expr)
734 {
735   tree val = get_value_handle (expr);
736
737   if (is_gimple_min_invariant (val))
738     return;
739   
740   if (!bitmap_set_contains_value (set, val))
741     bitmap_insert_into_set (set, expr);
742 }
743
744 /* Insert the value for EXPR into SET, if it doesn't exist already.  */
745
746 static void
747 value_insert_into_set (value_set_t set, tree expr)
748 {
749   tree val = get_value_handle (expr);
750
751   /* Constant and invariant values exist everywhere, and thus,
752      actually keeping them in the sets is pointless.  */
753   if (is_gimple_min_invariant (val))
754     return;
755
756   if (!set_contains_value (set, val))
757     insert_into_set (set, expr);
758 }
759
760
761 /* Print out SET to OUTFILE.  */
762
763 static void
764 bitmap_print_value_set (FILE *outfile, bitmap_set_t set,
765                         const char *setname, int blockindex)
766 {
767   fprintf (outfile, "%s[%d] := { ", setname, blockindex);
768   if (set)
769     {
770       bool first = true;
771       unsigned i;
772       bitmap_iterator bi;
773
774       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set->expressions, 0, i, bi)
775         {
776           if (!first)
777             fprintf (outfile, ", ");
778           first = false;
779           print_generic_expr (outfile, ssa_name (i), 0);
780         
781           fprintf (outfile, " (");
782           print_generic_expr (outfile, get_value_handle (ssa_name (i)), 0);
783           fprintf (outfile, ") ");
784         }
785     }
786   fprintf (outfile, " }\n");
787 }
788 /* Print out the value_set SET to OUTFILE.  */
789
790 static void
791 print_value_set (FILE *outfile, value_set_t set,
792                  const char *setname, int blockindex)
793 {
794   value_set_node_t node;
795   fprintf (outfile, "%s[%d] := { ", setname, blockindex);
796   if (set)
797     {
798       for (node = set->head;
799            node;
800            node = node->next)
801         {
802           print_generic_expr (outfile, node->expr, 0);
803           
804           fprintf (outfile, " (");
805           print_generic_expr (outfile, get_value_handle (node->expr), 0);
806           fprintf (outfile, ") ");
807                      
808           if (node->next)
809             fprintf (outfile, ", ");
810         }
811     }
812
813   fprintf (outfile, " }\n");
814 }
815
816 /* Print out the expressions that have VAL to OUTFILE.  */
817
818 void
819 print_value_expressions (FILE *outfile, tree val)
820 {
821   if (VALUE_HANDLE_EXPR_SET (val))
822     {
823       char s[10];
824       sprintf (s, "VH.%04d", VALUE_HANDLE_ID (val));
825       print_value_set (outfile, VALUE_HANDLE_EXPR_SET (val), s, 0);
826     }
827 }
828
829
830 void
831 debug_value_expressions (tree val)
832 {
833   print_value_expressions (stderr, val);
834 }
835
836   
837 void debug_value_set (value_set_t, const char *, int);
838
839 void
840 debug_value_set (value_set_t set, const char *setname, int blockindex)
841 {
842   print_value_set (stderr, set, setname, blockindex);
843 }
844
845 /* Translate EXPR using phis in PHIBLOCK, so that it has the values of
846    the phis in PRED.  Return NULL if we can't find a leader for each
847    part of the translated expression.  */
848
849 static tree
850 phi_translate (tree expr, value_set_t set, basic_block pred,
851                basic_block phiblock)
852 {
853   tree phitrans = NULL;
854   tree oldexpr = expr;
855   
856   if (expr == NULL)
857     return NULL;
858
859   if (is_gimple_min_invariant (expr))
860     return expr;
861
862   /* Phi translations of a given expression don't change.  */
863   phitrans = phi_trans_lookup (expr, pred);
864   if (phitrans)
865     return phitrans;
866   
867   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expr)))
868     {
869     case tcc_reference:
870       /* XXX: Until we have PRE of loads working, none will be ANTIC.  */
871       return NULL;
872
873     case tcc_binary:
874     case tcc_comparison:
875       {
876         tree oldop1 = TREE_OPERAND (expr, 0);
877         tree oldop2 = TREE_OPERAND (expr, 1);
878         tree newop1;
879         tree newop2;
880         tree newexpr;
881         
882         newop1 = phi_translate (find_leader (set, oldop1),
883                                 set, pred, phiblock);
884         if (newop1 == NULL)
885           return NULL;
886         newop2 = phi_translate (find_leader (set, oldop2),
887                                 set, pred, phiblock);
888         if (newop2 == NULL)
889           return NULL;
890         if (newop1 != oldop1 || newop2 != oldop2)
891           {
892             newexpr = pool_alloc (binary_node_pool);
893             memcpy (newexpr, expr, tree_size (expr));
894             create_tree_ann (newexpr);
895             TREE_OPERAND (newexpr, 0) = newop1 == oldop1 ? oldop1 : get_value_handle (newop1);
896             TREE_OPERAND (newexpr, 1) = newop2 == oldop2 ? oldop2 : get_value_handle (newop2);
897             vn_lookup_or_add (newexpr, NULL);
898             expr = newexpr;
899             phi_trans_add (oldexpr, newexpr, pred);         
900           }
901       }
902       return expr;
903
904     case tcc_unary:
905       {
906         tree oldop1 = TREE_OPERAND (expr, 0);
907         tree newop1;
908         tree newexpr;
909
910         newop1 = phi_translate (find_leader (set, oldop1),
911                                 set, pred, phiblock);
912         if (newop1 == NULL)
913           return NULL;
914         if (newop1 != oldop1)
915           {
916             newexpr = pool_alloc (unary_node_pool);
917             memcpy (newexpr, expr, tree_size (expr));
918             create_tree_ann (newexpr);   
919             TREE_OPERAND (newexpr, 0) = get_value_handle (newop1);
920             vn_lookup_or_add (newexpr, NULL);
921             expr = newexpr;
922             phi_trans_add (oldexpr, newexpr, pred);
923           }
924       }
925       return expr;
926
927     case tcc_exceptional:
928       {
929         tree phi = NULL;
930         edge e;
931         gcc_assert (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME);
932         if (TREE_CODE (SSA_NAME_DEF_STMT (expr)) == PHI_NODE)
933           phi = SSA_NAME_DEF_STMT (expr);
934         else
935           return expr;
936         
937         e = find_edge (pred, bb_for_stmt (phi));
938         if (e)
939           {
940             if (is_undefined_value (PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx)))
941               return NULL;
942             vn_lookup_or_add (PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx), NULL);
943             return PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx);
944           }
945       }
946       return expr;
947
948     default:
949       gcc_unreachable ();
950     }
951 }
952
953 static void
954 phi_translate_set (value_set_t dest, value_set_t set, basic_block pred,
955                    basic_block phiblock)
956 {
957   value_set_node_t node;
958   for (node = set->head;
959        node;
960        node = node->next)
961     {
962       tree translated;
963       translated = phi_translate (node->expr, set, pred, phiblock);
964       phi_trans_add (node->expr, translated, pred);
965       
966       if (translated != NULL)
967         value_insert_into_set (dest, translated);
968     } 
969 }
970
971 /* Find the leader for a value (i.e., the name representing that
972    value) in a given set, and return it.  Return NULL if no leader is
973    found.  */
974
975 static tree
976 bitmap_find_leader (bitmap_set_t set, tree val)
977 {
978   if (val == NULL)
979     return NULL;
980   
981   if (is_gimple_min_invariant (val))
982     return val;
983   if (bitmap_set_contains_value (set, val))
984     {
985       /* Rather than walk the entire bitmap of expressions, and see
986          whether any of them has the value we are looking for, we look
987          at the reverse mapping, which tells us the set of expressions
988          that have a given value (IE value->expressions with that
989          value) and see if any of those expressions are in our set.
990          The number of expressions per value is usually significantly
991          less than the number of expressions in the set.  In fact, for
992          large testcases, doing it this way is roughly 5-10x faster
993          than walking the bitmap.
994          If this is somehow a significant lose for some cases, we can
995          choose which set to walk based on which set is smaller.  */     
996       value_set_t exprset;
997       value_set_node_t node;
998       exprset = VALUE_HANDLE_EXPR_SET (val);
999       for (node = exprset->head; node; node = node->next)
1000         {
1001           if (TREE_CODE (node->expr) == SSA_NAME)
1002             {
1003               if (bitmap_bit_p (set->expressions, 
1004                                 SSA_NAME_VERSION (node->expr)))
1005                 return node->expr;
1006             }
1007         }
1008     }
1009   return NULL;
1010 }
1011
1012         
1013 /* Find the leader for a value (i.e., the name representing that
1014    value) in a given set, and return it.  Return NULL if no leader is
1015    found.  */
1016
1017 static tree
1018 find_leader (value_set_t set, tree val)
1019 {
1020   value_set_node_t node;
1021
1022   if (val == NULL)
1023     return NULL;
1024
1025   /* Constants represent themselves.  */
1026   if (is_gimple_min_invariant (val))
1027     return val;
1028
1029   if (set->length == 0)
1030     return NULL;
1031   
1032   if (value_exists_in_set_bitmap (set, val))
1033     {
1034       for (node = set->head;
1035            node;
1036            node = node->next)
1037         {
1038           if (get_value_handle (node->expr) == val)
1039             return node->expr;
1040         }
1041     }
1042
1043   return NULL;
1044 }
1045
1046 /* Determine if the expression EXPR is valid in SET.  This means that
1047    we have a leader for each part of the expression (if it consists of
1048    values), or the expression is an SSA_NAME.  
1049
1050    NB:  We never should run into a case where we have SSA_NAME +
1051    SSA_NAME or SSA_NAME + value.  The sets valid_in_set is called on,
1052    the ANTIC sets, will only ever have SSA_NAME's or binary value
1053    expression (IE VALUE1 + VALUE2)  */
1054
1055 static bool
1056 valid_in_set (value_set_t set, tree expr)
1057 {
1058   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expr)))
1059     {
1060     case tcc_binary:
1061     case tcc_comparison:
1062       {
1063         tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1064         tree op2 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1065         return set_contains_value (set, op1) && set_contains_value (set, op2);
1066       }
1067
1068     case tcc_unary:
1069       {
1070         tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1071         return set_contains_value (set, op1);
1072       }
1073
1074     case tcc_reference:
1075       /* XXX: Until PRE of loads works, no reference nodes are ANTIC.  */
1076       return false;
1077
1078     case tcc_exceptional:
1079       gcc_assert (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME);
1080       return true;
1081
1082     case tcc_declaration:
1083       /* VAR_DECL and PARM_DECL are never anticipatable.  */
1084       return false;
1085
1086     default:
1087       /* No other cases should be encountered.  */
1088       gcc_unreachable (); 
1089    }
1090 }
1091
1092 /* Clean the set of expressions that are no longer valid in SET.  This
1093    means expressions that are made up of values we have no leaders for
1094    in SET.  */
1095
1096 static void
1097 clean (value_set_t set)
1098 {
1099   value_set_node_t node;
1100   value_set_node_t next;
1101   node = set->head;
1102   while (node)
1103     {
1104       next = node->next;
1105       if (!valid_in_set (set, node->expr))      
1106         set_remove (set, node->expr);
1107       node = next;
1108     }
1109 }
1110
1111 DEF_VEC_MALLOC_P (basic_block);
1112 static sbitmap has_abnormal_preds;
1113
1114 /* Compute the ANTIC set for BLOCK.
1115
1116    If succs(BLOCK) > 1 then
1117      ANTIC_OUT[BLOCK] = intersection of ANTIC_IN[b] for all succ(BLOCK)
1118    else if succs(BLOCK) == 1 then
1119      ANTIC_OUT[BLOCK] = phi_translate (ANTIC_IN[succ(BLOCK)])
1120
1121    ANTIC_IN[BLOCK] = clean(ANTIC_OUT[BLOCK] U EXP_GEN[BLOCK] - TMP_GEN[BLOCK])
1122
1123    XXX: It would be nice to either write a set_clear, and use it for
1124    ANTIC_OUT, or to mark the antic_out set as deleted at the end
1125    of this routine, so that the pool can hand the same memory back out
1126    again for the next ANTIC_OUT.  */
1127
1128 static bool
1129 compute_antic_aux (basic_block block, bool block_has_abnormal_pred_edge)
1130 {
1131   basic_block son;
1132   bool changed = false;
1133   value_set_t S, old, ANTIC_OUT;
1134   value_set_node_t node;
1135
1136   ANTIC_OUT = S = NULL;
1137
1138   /* If any edges from predecessors are abnormal, antic_in is empty,
1139      so do nothing.  */
1140   if (block_has_abnormal_pred_edge)
1141     goto maybe_dump_sets;
1142
1143   old = set_new (false);
1144   set_copy (old, ANTIC_IN (block));
1145   ANTIC_OUT = set_new (true);
1146
1147   /* If the block has no successors, ANTIC_OUT is empty.  */
1148   if (EDGE_COUNT (block->succs) == 0)
1149     ;
1150   /* If we have one successor, we could have some phi nodes to
1151      translate through.  */
1152   else if (single_succ_p (block))
1153     {
1154       phi_translate_set (ANTIC_OUT, ANTIC_IN(single_succ (block)),
1155                          block, single_succ (block));
1156     }
1157   /* If we have multiple successors, we take the intersection of all of
1158      them.  */
1159   else
1160     {
1161       VEC (basic_block) * worklist;
1162       edge e;
1163       size_t i;
1164       basic_block bprime, first;
1165       edge_iterator ei;
1166
1167       worklist = VEC_alloc (basic_block, 2);
1168       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
1169         VEC_safe_push (basic_block, worklist, e->dest);
1170       first = VEC_index (basic_block, worklist, 0);
1171       set_copy (ANTIC_OUT, ANTIC_IN (first));
1172
1173       for (i = 1; VEC_iterate (basic_block, worklist, i, bprime); i++)
1174         {
1175           node = ANTIC_OUT->head;
1176           while (node)
1177             {
1178               tree val;
1179               value_set_node_t next = node->next;
1180               val = get_value_handle (node->expr);
1181               if (!set_contains_value (ANTIC_IN (bprime), val))
1182                 set_remove (ANTIC_OUT, node->expr);
1183               node = next;
1184             }
1185         }
1186       VEC_free (basic_block, worklist);
1187     }
1188
1189   /* Generate ANTIC_OUT - TMP_GEN.  */
1190   S = bitmap_set_subtract_from_value_set (ANTIC_OUT, TMP_GEN (block), false);
1191
1192   /* Start ANTIC_IN with EXP_GEN - TMP_GEN */
1193   ANTIC_IN (block) = bitmap_set_subtract_from_value_set (EXP_GEN (block), 
1194                                                          TMP_GEN (block),
1195                                                          true);
1196
1197   /* Then union in the ANTIC_OUT - TMP_GEN values,
1198      to get ANTIC_OUT U EXP_GEN - TMP_GEN */
1199   for (node = S->head; node; node = node->next)
1200     value_insert_into_set (ANTIC_IN (block), node->expr);
1201
1202   clean (ANTIC_IN (block));
1203   if (!set_equal (old, ANTIC_IN (block)))
1204     changed = true;
1205
1206  maybe_dump_sets:
1207   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1208     {
1209       if (ANTIC_OUT)
1210         print_value_set (dump_file, ANTIC_OUT, "ANTIC_OUT", block->index);
1211       print_value_set (dump_file, ANTIC_IN (block), "ANTIC_IN", block->index);
1212       if (S)
1213         print_value_set (dump_file, S, "S", block->index);
1214     }
1215
1216   for (son = first_dom_son (CDI_POST_DOMINATORS, block);
1217        son;
1218        son = next_dom_son (CDI_POST_DOMINATORS, son))
1219     {
1220       changed |= compute_antic_aux (son,
1221                                     TEST_BIT (has_abnormal_preds, son->index));
1222     }
1223   return changed;
1224 }
1225
1226 /* Compute ANTIC sets.  */
1227
1228 static void
1229 compute_antic (void)
1230 {
1231   bool changed = true;
1232   int num_iterations = 0;
1233   basic_block block;
1234
1235   /* If any predecessor edges are abnormal, we punt, so antic_in is empty.
1236      We pre-build the map of blocks with incoming abnormal edges here.  */
1237   has_abnormal_preds = sbitmap_alloc (last_basic_block);
1238   sbitmap_zero (has_abnormal_preds);
1239   FOR_EACH_BB (block)
1240     {
1241       edge_iterator ei;
1242       edge e;
1243
1244       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
1245         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
1246           {
1247             SET_BIT (has_abnormal_preds, block->index);
1248             break;
1249           }
1250
1251       /* While we are here, give empty ANTIC_IN sets to each block.  */
1252       ANTIC_IN (block) = set_new (true);
1253     }
1254   /* At the exit block we anticipate nothing.  */
1255   ANTIC_IN (EXIT_BLOCK_PTR) = set_new (true);
1256
1257   while (changed)
1258     {
1259       num_iterations++;
1260       changed = false;
1261       changed = compute_antic_aux (EXIT_BLOCK_PTR, false);
1262     }
1263
1264   sbitmap_free (has_abnormal_preds);
1265
1266   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
1267     fprintf (dump_file, "compute_antic required %d iterations\n", num_iterations);
1268 }
1269
1270 static VEC(tree_on_heap) *inserted_exprs;
1271 /* Find a leader for an expression, or generate one using
1272    create_expression_by_pieces if it's ANTIC but
1273    complex.  
1274    BLOCK is the basic_block we are looking for leaders in.
1275    EXPR is the expression to find a leader or generate for. 
1276    STMTS is the statement list to put the inserted expressions on.
1277    Returns the SSA_NAME of the LHS of the generated expression or the
1278    leader.  */
1279
1280 static tree
1281 find_or_generate_expression (basic_block block, tree expr, tree stmts)
1282 {
1283   tree genop = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (block), expr);
1284
1285   /* If it's still NULL, see if it is a complex expression, and if
1286      so, generate it recursively, otherwise, abort, because it's
1287      not really .  */
1288   if (genop == NULL)
1289     {
1290       genop = VALUE_HANDLE_EXPR_SET (expr)->head->expr;
1291       gcc_assert (UNARY_CLASS_P (genop)
1292                   || BINARY_CLASS_P (genop)
1293                   || COMPARISON_CLASS_P (genop)
1294                   || REFERENCE_CLASS_P (genop));
1295       genop = create_expression_by_pieces (block, genop, stmts);
1296     }
1297   return genop;
1298 }
1299
1300 #define NECESSARY(stmt)         stmt->common.asm_written_flag  
1301 /* Create an expression in pieces, so that we can handle very complex
1302    expressions that may be ANTIC, but not necessary GIMPLE.  
1303    BLOCK is the basic block the expression will be inserted into,
1304    EXPR is the expression to insert (in value form)
1305    STMTS is a statement list to append the necessary insertions into.
1306
1307    This function will abort if we hit some value that shouldn't be
1308    ANTIC but is (IE there is no leader for it, or its components).
1309    This function may also generate expressions that are themselves
1310    partially or fully redundant.  Those that are will be either made
1311    fully redundant during the next iteration of insert (for partially
1312    redundant ones), or eliminated by eliminate (for fully redundant
1313    ones).  */
1314
1315 static tree
1316 create_expression_by_pieces (basic_block block, tree expr, tree stmts)
1317 {
1318   tree name = NULL_TREE;
1319   tree newexpr = NULL_TREE;
1320   tree v;
1321   
1322   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expr)))
1323     {
1324     case tcc_binary:
1325     case tcc_comparison:
1326       {
1327         tree_stmt_iterator tsi;
1328         tree forced_stmts;
1329         tree genop1, genop2;
1330         tree temp;
1331         tree folded;
1332         tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1333         tree op2 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1334         genop1 = find_or_generate_expression (block, op1, stmts);
1335         genop2 = find_or_generate_expression (block, op2, stmts);
1336         temp = create_tmp_var (TREE_TYPE (expr), "pretmp");
1337         add_referenced_tmp_var (temp);
1338         
1339         folded = fold (build (TREE_CODE (expr), TREE_TYPE (expr), 
1340                               genop1, genop2));
1341         newexpr = force_gimple_operand (folded, &forced_stmts, false, NULL);
1342         if (forced_stmts)
1343           {
1344             tsi = tsi_start (forced_stmts);
1345             for (; !tsi_end_p (tsi); tsi_next (&tsi))
1346               {
1347                 tree stmt = tsi_stmt (tsi);
1348                 tree forcedname = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1349                 tree forcedexpr = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1350                 tree val = vn_lookup_or_add (forcedexpr, NULL);
1351                 vn_add (forcedname, val, NULL);         
1352                 bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), forcedname); 
1353                 bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), forcedname);
1354               }
1355
1356             tsi = tsi_last (stmts);
1357             tsi_link_after (&tsi, forced_stmts, TSI_CONTINUE_LINKING);
1358           }
1359         newexpr = build (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (expr),
1360                          temp, newexpr);
1361         NECESSARY (newexpr) = 0;
1362         name = make_ssa_name (temp, newexpr);
1363         TREE_OPERAND (newexpr, 0) = name;
1364         tsi = tsi_last (stmts);
1365         tsi_link_after (&tsi, newexpr, TSI_CONTINUE_LINKING);
1366         VEC_safe_push (tree_on_heap, inserted_exprs, newexpr);
1367         pre_stats.insertions++;
1368         break;
1369       }
1370     case tcc_unary:
1371       {
1372         tree_stmt_iterator tsi;
1373         tree forced_stmts;
1374         tree genop1;
1375         tree temp;
1376         tree folded;
1377         tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1378         genop1 = find_or_generate_expression (block, op1, stmts);
1379         temp = create_tmp_var (TREE_TYPE (expr), "pretmp");
1380         add_referenced_tmp_var (temp);
1381         folded = fold (build (TREE_CODE (expr), TREE_TYPE (expr), 
1382                               genop1));
1383         newexpr = force_gimple_operand (folded, &forced_stmts, false, NULL);
1384         if (forced_stmts)
1385           {
1386             tsi = tsi_start (forced_stmts);
1387             for (; !tsi_end_p (tsi); tsi_next (&tsi))
1388               {
1389                 tree stmt = tsi_stmt (tsi);
1390                 tree forcedname = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1391                 tree forcedexpr = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1392                 tree val = vn_lookup_or_add (forcedexpr, NULL);
1393                 vn_add (forcedname, val, NULL);         
1394                 bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), forcedname); 
1395                 bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), forcedname);
1396               }
1397             tsi = tsi_last (stmts);
1398             tsi_link_after (&tsi, forced_stmts, TSI_CONTINUE_LINKING);
1399           }
1400         newexpr = build (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (expr),
1401                          temp, newexpr);
1402         name = make_ssa_name (temp, newexpr);
1403         TREE_OPERAND (newexpr, 0) = name;
1404         NECESSARY (newexpr) = 0;
1405         tsi = tsi_last (stmts);
1406         tsi_link_after (&tsi, newexpr, TSI_CONTINUE_LINKING);
1407         VEC_safe_push (tree_on_heap, inserted_exprs, newexpr);
1408         pre_stats.insertions++;
1409
1410         break;
1411       }
1412     default:
1413       gcc_unreachable ();
1414       
1415     }
1416   v = get_value_handle (expr);
1417   vn_add (name, v, NULL);
1418
1419   /* The value may already exist in either NEW_SETS, or AVAIL_OUT, because
1420      we are creating the expression by pieces, and this particular piece of
1421      the expression may have been represented.  There is no harm in replacing
1422      here.  */
1423   bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), name); 
1424   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), name);
1425   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1426     {                               
1427       fprintf (dump_file, "Inserted ");
1428       print_generic_expr (dump_file, newexpr, 0);
1429       fprintf (dump_file, " in predecessor %d\n", block->index);
1430     }
1431   return name;
1432 }
1433
1434 /* Return the folded version of T if T, when folded, is a gimple
1435    min_invariant.  Otherwise, return T.  */ 
1436
1437 static tree
1438 fully_constant_expression (tree t)
1439 {  
1440   tree folded;
1441   folded = fold (t);
1442   if (folded && is_gimple_min_invariant (folded))
1443     return folded;
1444   return t;
1445 }
1446
1447 /* Insert the to-be-made-available values of NODE for each predecessor, stored
1448    in AVAIL, into the predecessors of BLOCK, and merge the result with a phi
1449    node, given the same value handle as NODE.  The prefix of the phi node is
1450    given with TMPNAME.  Return true if we have inserted new stuff.  */
1451
1452 static bool
1453 insert_into_preds_of_block (basic_block block, value_set_node_t node,
1454                             tree *avail, const char *tmpname)
1455 {
1456   tree val = get_value_handle (node->expr);
1457   edge pred;
1458   bool insertions = false;
1459   bool nophi = false;
1460   basic_block bprime;
1461   tree eprime;
1462   edge_iterator ei;
1463   tree type = TREE_TYPE (avail[EDGE_PRED (block, 0)->src->index]);
1464   tree temp;
1465   
1466   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1467     {
1468       fprintf (dump_file, "Found partial redundancy for expression ");
1469       print_generic_expr (dump_file, node->expr, 0);
1470       fprintf (dump_file, "\n");
1471     }
1472
1473   /* Make sure we aren't creating an induction variable.  */
1474   if (block->loop_depth > 0 && EDGE_COUNT (block->preds) == 2)
1475     {
1476       bool firstinsideloop = false;
1477       bool secondinsideloop = false;
1478       firstinsideloop = flow_bb_inside_loop_p (block->loop_father, 
1479                                                EDGE_PRED (block, 0)->src);
1480       secondinsideloop = flow_bb_inside_loop_p (block->loop_father,
1481                                                 EDGE_PRED (block, 1)->src);
1482       /* Induction variables only have one edge inside the loop.  */
1483       if (firstinsideloop ^ secondinsideloop)
1484         {
1485           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1486             fprintf (dump_file, "Skipping insertion of phi for partial redundancy: Looks like an induction variable\n");
1487           nophi = true;
1488         }
1489     }
1490           
1491
1492   /* Make the necessary insertions.  */
1493   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
1494     {
1495       tree stmts = alloc_stmt_list ();
1496       tree builtexpr;
1497       bprime = pred->src;
1498       eprime = avail[bprime->index];
1499       if (BINARY_CLASS_P (eprime)
1500           || COMPARISON_CLASS_P (eprime)
1501           || UNARY_CLASS_P (eprime))
1502         {
1503           builtexpr = create_expression_by_pieces (bprime,
1504                                                    eprime,
1505                                                    stmts);
1506           bsi_insert_on_edge (pred, stmts);
1507           avail[bprime->index] = builtexpr;
1508           insertions = true;
1509         }                             
1510     }
1511   /* If we didn't want a phi node, and we made insertions, we still have
1512      inserted new stuff, and thus return true.  If we didn't want a phi node,
1513      and didn't make insertions, we haven't added anything new, so return
1514      false.  */
1515   if (nophi && insertions)
1516     return true;
1517   else if (nophi && !insertions)
1518     return false;
1519
1520   /* Now build a phi for the new variable.  */
1521   temp = create_tmp_var (type, tmpname);
1522   add_referenced_tmp_var (temp);
1523   temp = create_phi_node (temp, block);
1524   NECESSARY (temp) = 0; 
1525   VEC_safe_push (tree_on_heap, inserted_exprs, temp);
1526   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
1527     add_phi_arg (temp, avail[pred->src->index], pred);
1528   
1529   vn_add (PHI_RESULT (temp), val, NULL);
1530   
1531   /* The value should *not* exist in PHI_GEN, or else we wouldn't be doing
1532      this insertion, since we test for the existence of this value in PHI_GEN
1533      before proceeding with the partial redundancy checks in insert_aux.
1534      
1535      The value may exist in AVAIL_OUT, in particular, it could be represented
1536      by the expression we are trying to eliminate, in which case we want the
1537      replacement to occur.  If it's not existing in AVAIL_OUT, we want it
1538      inserted there.
1539      
1540      Similarly, to the PHI_GEN case, the value should not exist in NEW_SETS of
1541      this block, because if it did, it would have existed in our dominator's
1542      AVAIL_OUT, and would have been skipped due to the full redundancy check.
1543   */
1544
1545   bitmap_insert_into_set (PHI_GEN (block),
1546                           PHI_RESULT (temp));
1547   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), 
1548                                PHI_RESULT (temp));
1549   bitmap_insert_into_set (NEW_SETS (block),
1550                           PHI_RESULT (temp));
1551   
1552   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1553     {
1554       fprintf (dump_file, "Created phi ");
1555       print_generic_expr (dump_file, temp, 0);
1556       fprintf (dump_file, " in block %d\n", block->index);
1557     }
1558   pre_stats.phis++;
1559   return true;
1560 }
1561
1562
1563       
1564 /* Perform insertion of partially redundant values.
1565    For BLOCK, do the following:
1566    1.  Propagate the NEW_SETS of the dominator into the current block.
1567    If the block has multiple predecessors, 
1568        2a. Iterate over the ANTIC expressions for the block to see if
1569            any of them are partially redundant.
1570        2b. If so, insert them into the necessary predecessors to make
1571            the expression fully redundant.
1572        2c. Insert a new PHI merging the values of the predecessors.
1573        2d. Insert the new PHI, and the new expressions, into the
1574            NEW_SETS set.  
1575    3. Recursively call ourselves on the dominator children of BLOCK.
1576
1577 */
1578
1579 static bool
1580 insert_aux (basic_block block)
1581 {
1582   basic_block son;
1583   bool new_stuff = false;
1584
1585   if (block)
1586     {
1587       basic_block dom;
1588       dom = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, block);
1589       if (dom)
1590         {
1591           unsigned i;
1592           bitmap_iterator bi;
1593           bitmap_set_t newset = NEW_SETS (dom);
1594           if (newset)
1595             {
1596               /* Note that we need to value_replace both NEW_SETS, and
1597                  AVAIL_OUT. For both the case of NEW_SETS, the value may be
1598                  represented by some non-simple expression here that we want
1599                  to replace it with.  */
1600               EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (newset->expressions, 0, i, bi)
1601                 {
1602                   bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), ssa_name (i));
1603                   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), ssa_name (i));
1604                 }
1605             }
1606           if (!single_pred_p (block))
1607             {
1608               value_set_node_t node;
1609               for (node = ANTIC_IN (block)->head;
1610                    node;
1611                    node = node->next)
1612                 {
1613                   if (BINARY_CLASS_P (node->expr)
1614                       || COMPARISON_CLASS_P (node->expr)
1615                       || UNARY_CLASS_P (node->expr))
1616                     {
1617                       tree *avail;
1618                       tree val;
1619                       bool by_some = false;
1620                       bool cant_insert = false;
1621                       bool all_same = true;
1622                       tree first_s = NULL;
1623                       edge pred;
1624                       basic_block bprime;
1625                       tree eprime = NULL_TREE;
1626                       edge_iterator ei;
1627
1628                       val = get_value_handle (node->expr);
1629                       if (bitmap_set_contains_value (PHI_GEN (block), val))
1630                         continue; 
1631                       if (bitmap_set_contains_value (AVAIL_OUT (dom), val))
1632                         {
1633                           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1634                             fprintf (dump_file, "Found fully redundant value\n");
1635                           continue;
1636                         }
1637                                               
1638                       avail = xcalloc (last_basic_block, sizeof (tree));
1639                       FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
1640                         {
1641                           tree vprime;
1642                           tree edoubleprime;
1643
1644                           /* This can happen in the very weird case
1645                              that our fake infinite loop edges have caused a
1646                              critical edge to appear.  */
1647                           if (EDGE_CRITICAL_P (pred))
1648                             {
1649                               cant_insert = true;
1650                               break;
1651                             }
1652                           bprime = pred->src;
1653                           eprime = phi_translate (node->expr,
1654                                                   ANTIC_IN (block),
1655                                                   bprime, block);
1656
1657                           /* eprime will generally only be NULL if the
1658                              value of the expression, translated
1659                              through the PHI for this predecessor, is
1660                              undefined.  If that is the case, we can't
1661                              make the expression fully redundant,
1662                              because its value is undefined along a
1663                              predecessor path.  We can thus break out
1664                              early because it doesn't matter what the
1665                              rest of the results are.  */
1666                           if (eprime == NULL)
1667                             {
1668                               cant_insert = true;
1669                               break;
1670                             }
1671
1672                           eprime = fully_constant_expression (eprime);
1673                           vprime = get_value_handle (eprime);
1674                           gcc_assert (vprime);
1675                           edoubleprime = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (bprime),
1676                                                              vprime);
1677                           if (edoubleprime == NULL)
1678                             {
1679                               avail[bprime->index] = eprime;
1680                               all_same = false;
1681                             }
1682                           else
1683                             {
1684                               avail[bprime->index] = edoubleprime;
1685                               by_some = true; 
1686                               if (first_s == NULL)
1687                                 first_s = edoubleprime;
1688                               else if (!operand_equal_p (first_s, edoubleprime,
1689                                                          0))
1690                                 all_same = false;
1691                             }
1692                         }
1693                       /* If we can insert it, it's not the same value
1694                          already existing along every predecessor, and
1695                          it's defined by some predecessor, it is
1696                          partially redundant.  */
1697                       if (!cant_insert && !all_same && by_some)
1698                         {
1699                           if (insert_into_preds_of_block (block, node, avail, 
1700                                                           "prephitmp"))
1701                             new_stuff = true;
1702                         }
1703                       /* If all edges produce the same value and that value is
1704                          an invariant, then the PHI has the same value on all
1705                          edges.  Note this.  */
1706                       else if (!cant_insert && all_same && eprime 
1707                                && is_gimple_min_invariant (eprime)
1708                                && !is_gimple_min_invariant (val))
1709                         {
1710                           value_set_t exprset = VALUE_HANDLE_EXPR_SET (val);
1711                           value_set_node_t node;
1712                           for (node = exprset->head; node; node = node->next)
1713                             {
1714                               if (TREE_CODE (node->expr) == SSA_NAME)
1715                                 {                                 
1716                                   vn_add (node->expr, eprime, NULL);
1717                                   pre_stats.constified++;
1718                                 }
1719                             }
1720                         }
1721                       free (avail);
1722                     }
1723                 }
1724             }
1725         }
1726     }
1727   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, block);
1728        son;
1729        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
1730     {
1731       new_stuff |= insert_aux (son);
1732     }
1733
1734   return new_stuff;
1735 }
1736
1737 /* Perform insertion of partially redundant values.  */
1738
1739 static void
1740 insert (void)
1741 {
1742   bool new_stuff = true;
1743   basic_block bb;
1744   int num_iterations = 0;
1745   
1746   FOR_ALL_BB (bb)
1747     NEW_SETS (bb) = bitmap_set_new ();
1748   
1749   while (new_stuff)
1750     {
1751       num_iterations++;
1752       new_stuff = false;
1753       new_stuff = insert_aux (ENTRY_BLOCK_PTR);
1754     }
1755   if (num_iterations > 2 && dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
1756     fprintf (dump_file, "insert required %d iterations\n", num_iterations);
1757 }
1758
1759
1760 /* Return true if VAR is an SSA variable with no defining statement in
1761    this procedure, *AND* isn't a live-on-entry parameter.  */
1762
1763 static bool
1764 is_undefined_value (tree expr)
1765 {
1766   return (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME
1767           && IS_EMPTY_STMT (SSA_NAME_DEF_STMT (expr))
1768           /* PARM_DECLs and hard registers are always defined.  */
1769           && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (expr)) != PARM_DECL);
1770 }
1771
1772
1773 /* Given an SSA variable VAR and an expression EXPR, compute the value
1774    number for EXPR and create a value handle (VAL) for it.  If VAR and
1775    EXPR are not the same, associate VAL with VAR.  Finally, add VAR to
1776    S1 and its value handle to S2.
1777
1778    VUSES represent the virtual use operands associated with EXPR (if
1779    any). They are used when computing the hash value for EXPR.  */
1780
1781 static inline void
1782 add_to_sets (tree var, tree expr, vuse_optype vuses, bitmap_set_t s1,
1783              bitmap_set_t s2)
1784 {
1785   tree val = vn_lookup_or_add (expr, vuses);
1786
1787   /* VAR and EXPR may be the same when processing statements for which
1788      we are not computing value numbers (e.g., non-assignments, or
1789      statements that make aliased stores).  In those cases, we are
1790      only interested in making VAR available as its own value.  */
1791   if (var != expr)
1792     vn_add (var, val, NULL);
1793
1794   if (s1)
1795     bitmap_insert_into_set (s1, var);
1796   bitmap_value_insert_into_set (s2, var);
1797 }
1798
1799
1800 /* Given a unary or binary expression EXPR, create and return a new
1801    expression with the same structure as EXPR but with its operands
1802    replaced with the value handles of each of the operands of EXPR.
1803
1804    VUSES represent the virtual use operands associated with EXPR (if
1805    any). They are used when computing the hash value for EXPR.
1806    Insert EXPR's operands into the EXP_GEN set for BLOCK. */
1807
1808 static inline tree
1809 create_value_expr_from (tree expr, basic_block block,
1810                         vuse_optype vuses)
1811
1812 {
1813   int i;
1814   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1815   tree vexpr;
1816   alloc_pool pool;
1817
1818   gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary
1819               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
1820               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
1821               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_reference);
1822
1823   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
1824     pool = unary_node_pool;
1825   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_reference)
1826     pool = reference_node_pool;
1827   else
1828     pool = binary_node_pool;
1829
1830   vexpr = pool_alloc (pool);
1831   memcpy (vexpr, expr, tree_size (expr));
1832
1833   for (i = 0; i < TREE_CODE_LENGTH (code); i++)
1834     {
1835       tree val, op;
1836       
1837       op = TREE_OPERAND (expr, i);
1838       if (op == NULL_TREE)
1839         continue;
1840
1841       /* If OP is a constant that has overflowed, do not value number
1842          this expression.  */
1843       if (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (op)) == tcc_constant
1844           && TREE_OVERFLOW (op))
1845         {
1846           pool_free (pool, vexpr);
1847           return NULL;
1848         }
1849
1850       /* Recursively value-numberize reference ops */
1851       if (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (op)) == tcc_reference)
1852         {
1853           tree tempop = create_value_expr_from (op, block, vuses);
1854           op = tempop ? tempop : op;
1855           val = vn_lookup_or_add (op, vuses);
1856         }
1857       else       
1858         /* Create a value handle for OP and add it to VEXPR.  */
1859         val = vn_lookup_or_add (op, NULL);
1860
1861       if (!is_undefined_value (op))
1862         value_insert_into_set (EXP_GEN (block), op);
1863
1864       if (TREE_CODE (val) == VALUE_HANDLE)
1865         TREE_TYPE (val) = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (vexpr, i));
1866
1867       TREE_OPERAND (vexpr, i) = val;
1868     }
1869
1870   return vexpr;
1871 }
1872
1873
1874 /* Compute the AVAIL set for all basic blocks.
1875
1876    This function performs value numbering of the statements in each basic
1877    block.  The AVAIL sets are built from information we glean while doing
1878    this value numbering, since the AVAIL sets contain only one entry per
1879    value.
1880    
1881    AVAIL_IN[BLOCK] = AVAIL_OUT[dom(BLOCK)].
1882    AVAIL_OUT[BLOCK] = AVAIL_IN[BLOCK] U PHI_GEN[BLOCK] U TMP_GEN[BLOCK].  */
1883
1884 static void
1885 compute_avail (void)
1886 {
1887   basic_block block, son;
1888   basic_block *worklist;
1889   size_t sp = 0;
1890   tree param;
1891
1892   /* For arguments with default definitions, we pretend they are
1893      defined in the entry block.  */
1894   for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
1895        param;
1896        param = TREE_CHAIN (param))
1897     {
1898       if (default_def (param) != NULL)
1899         {
1900           tree def = default_def (param);
1901           vn_lookup_or_add (def, NULL);
1902           bitmap_insert_into_set (TMP_GEN (ENTRY_BLOCK_PTR), def);
1903           bitmap_value_insert_into_set (AVAIL_OUT (ENTRY_BLOCK_PTR), def);
1904         }
1905     }
1906
1907   /* Allocate the worklist.  */
1908   worklist = xmalloc (sizeof (basic_block) * n_basic_blocks);
1909
1910   /* Seed the algorithm by putting the dominator children of the entry
1911      block on the worklist.  */
1912   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, ENTRY_BLOCK_PTR);
1913        son;
1914        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
1915     worklist[sp++] = son;
1916
1917   /* Loop until the worklist is empty.  */
1918   while (sp)
1919     {
1920       block_stmt_iterator bsi;
1921       tree stmt, phi;
1922       basic_block dom;
1923
1924       /* Pick a block from the worklist.  */
1925       block = worklist[--sp];
1926
1927       /* Initially, the set of available values in BLOCK is that of
1928          its immediate dominator.  */
1929       dom = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, block);
1930       if (dom)
1931         bitmap_set_copy (AVAIL_OUT (block), AVAIL_OUT (dom));
1932
1933       /* Generate values for PHI nodes.  */
1934       for (phi = phi_nodes (block); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
1935         /* We have no need for virtual phis, as they don't represent
1936            actual computations.  */
1937         if (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)))
1938           add_to_sets (PHI_RESULT (phi), PHI_RESULT (phi), NULL,
1939                        PHI_GEN (block), AVAIL_OUT (block));
1940
1941       /* Now compute value numbers and populate value sets with all
1942          the expressions computed in BLOCK.  */
1943       for (bsi = bsi_start (block); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
1944         {
1945           stmt_ann_t ann;
1946           size_t j;
1947
1948           stmt = bsi_stmt (bsi);
1949           ann = stmt_ann (stmt);
1950           get_stmt_operands (stmt);
1951
1952           /* We are only interested in assignments of the form
1953              X_i = EXPR, where EXPR represents an "interesting"
1954              computation, it has no volatile operands and X_i
1955              doesn't flow through an abnormal edge.  */
1956           if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
1957               && !ann->has_volatile_ops
1958               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == SSA_NAME
1959               && !SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (TREE_OPERAND (stmt, 0)))
1960             {
1961               tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1962               tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1963               vuse_optype vuses = STMT_VUSE_OPS (stmt);
1964
1965               STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (rhs);
1966               if (UNARY_CLASS_P (rhs)
1967                   || BINARY_CLASS_P (rhs)
1968                   || COMPARISON_CLASS_P (rhs)
1969                   || REFERENCE_CLASS_P (rhs))
1970                 {
1971                   /* For binary, unary, and reference expressions,
1972                      create a duplicate expression with the operands
1973                      replaced with the value handles of the original
1974                      RHS.  */
1975                   tree newt = create_value_expr_from (rhs, block, vuses);
1976                   if (newt)
1977                     {
1978                       add_to_sets (lhs, newt, vuses, TMP_GEN (block),
1979                                    AVAIL_OUT (block));
1980                       value_insert_into_set (EXP_GEN (block), newt);
1981                       continue;
1982                     }
1983                 }
1984               else if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
1985                        || is_gimple_min_invariant (rhs)
1986                        || TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR
1987                        || DECL_P (rhs))
1988                 {
1989                   /* Compute a value number for the RHS of the statement
1990                      and add its value to the AVAIL_OUT set for the block.
1991                      Add the LHS to TMP_GEN.  */
1992                   add_to_sets (lhs, rhs, vuses, TMP_GEN (block), 
1993                                AVAIL_OUT (block));
1994                   
1995                   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
1996                       && !is_undefined_value (rhs))
1997                     value_insert_into_set (EXP_GEN (block), rhs);
1998                   continue;
1999                 }          
2000             }
2001
2002           /* For any other statement that we don't recognize, simply
2003              make the names generated by the statement available in
2004              AVAIL_OUT and TMP_GEN.  */
2005           for (j = 0; j < NUM_DEFS (STMT_DEF_OPS (stmt)); j++)
2006             {
2007               tree def = DEF_OP (STMT_DEF_OPS (stmt), j);
2008               add_to_sets (def, def, NULL, TMP_GEN (block),
2009                             AVAIL_OUT (block));
2010             }
2011
2012           for (j = 0; j < NUM_USES (STMT_USE_OPS (stmt)); j++)
2013             {
2014               tree use = USE_OP (STMT_USE_OPS (stmt), j);
2015               add_to_sets (use, use, NULL, NULL, AVAIL_OUT (block));
2016             }
2017         }
2018
2019       /* Put the dominator children of BLOCK on the worklist of blocks
2020          to compute available sets for.  */
2021       for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, block);
2022            son;
2023            son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
2024         worklist[sp++] = son;
2025     }
2026
2027   free (worklist);
2028 }
2029
2030
2031 /* Eliminate fully redundant computations.  */
2032
2033 static void
2034 eliminate (void)
2035 {
2036   basic_block b;
2037
2038   FOR_EACH_BB (b)
2039     {
2040       block_stmt_iterator i;
2041       
2042       for (i = bsi_start (b); !bsi_end_p (i); bsi_next (&i))
2043         {
2044           tree stmt = bsi_stmt (i);
2045
2046           /* Lookup the RHS of the expression, see if we have an
2047              available computation for it.  If so, replace the RHS with
2048              the available computation.  */
2049           if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
2050               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == SSA_NAME
2051               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt ,1)) != SSA_NAME
2052               && !is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (stmt, 1))
2053               && !stmt_ann (stmt)->has_volatile_ops)
2054             {
2055               tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
2056               tree *rhs_p = &TREE_OPERAND (stmt, 1);
2057               tree sprime;
2058
2059               sprime = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (b),
2060                                            vn_lookup (lhs, NULL));
2061               if (sprime 
2062                   && sprime != lhs
2063                   && (TREE_CODE (*rhs_p) != SSA_NAME
2064                       || may_propagate_copy (*rhs_p, sprime)))
2065                 {
2066                   gcc_assert (sprime != *rhs_p);
2067
2068                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2069                     {
2070                       fprintf (dump_file, "Replaced ");
2071                       print_generic_expr (dump_file, *rhs_p, 0);
2072                       fprintf (dump_file, " with ");
2073                       print_generic_expr (dump_file, sprime, 0);
2074                       fprintf (dump_file, " in ");
2075                       print_generic_stmt (dump_file, stmt, 0);
2076                     }
2077                   if (TREE_CODE (sprime) == SSA_NAME) 
2078                     NECESSARY (SSA_NAME_DEF_STMT (sprime)) = 1;
2079                   pre_stats.eliminations++;
2080                   propagate_tree_value (rhs_p, sprime);
2081                   update_stmt (stmt);
2082
2083                   /* If we removed EH side effects from the statement, clean
2084                      its EH information.  */
2085                   if (maybe_clean_eh_stmt (stmt))
2086                     {
2087                       bitmap_set_bit (need_eh_cleanup,
2088                                       bb_for_stmt (stmt)->index);
2089                       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2090                         fprintf (dump_file, "  Removed EH side effects.\n");
2091                     }
2092                 }
2093             }
2094         }
2095     }
2096 }
2097
2098 /* Borrow a bit of tree-ssa-dce.c for the moment.
2099    XXX: In 4.1, we should be able to just run a DCE pass after PRE, though
2100    this may be a bit faster, and we may want critical edges kept split.  */
2101
2102 /* If OP's defining statement has not already been determined to be necessary,
2103    mark that statement necessary. and place it on the WORKLIST.  */ 
2104
2105 static inline void
2106 mark_operand_necessary (tree op, VEC(tree_on_heap) **worklist)
2107 {
2108   tree stmt;
2109
2110   gcc_assert (op);
2111
2112   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
2113   gcc_assert (stmt);
2114
2115   if (NECESSARY (stmt)
2116       || IS_EMPTY_STMT (stmt))
2117     return;
2118
2119   NECESSARY (stmt) = 1;
2120   VEC_safe_push (tree_on_heap, *worklist, stmt);
2121 }
2122
2123 /* Because we don't follow exactly the standard PRE algorithm, and decide not
2124    to insert PHI nodes sometimes, and because value numbering of casts isn't
2125    perfect, we sometimes end up inserting dead code.   This simple DCE-like
2126    pass removes any insertions we made that weren't actually used.  */
2127
2128 static void
2129 remove_dead_inserted_code (void)
2130 {
2131   VEC (tree_on_heap) *worklist = NULL;
2132   int i;
2133   tree t;
2134
2135   for (i = 0; VEC_iterate (tree_on_heap, inserted_exprs, i, t); i++)
2136     {
2137       if (NECESSARY (t))
2138         VEC_safe_push (tree_on_heap, worklist, t);
2139     }
2140   while (VEC_length (tree_on_heap, worklist) > 0)
2141     {
2142       t = VEC_pop (tree_on_heap, worklist);
2143       if (TREE_CODE (t) == PHI_NODE)
2144         {
2145           /* PHI nodes are somewhat special in that each PHI alternative has
2146              data and control dependencies.  All the statements feeding the
2147              PHI node's arguments are always necessary.  In aggressive mode,
2148              we also consider the control dependent edges leading to the
2149              predecessor block associated with each PHI alternative as
2150              necessary.  */
2151           int k;
2152           for (k = 0; k < PHI_NUM_ARGS (t); k++)
2153             {
2154               tree arg = PHI_ARG_DEF (t, k);
2155               if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
2156                 mark_operand_necessary (arg, &worklist);
2157             }
2158         }
2159       else
2160         {
2161           /* Propagate through the operands.  Examine all the USE, VUSE and
2162              V_MAY_DEF operands in this statement.  Mark all the statements 
2163              which feed this statement's uses as necessary.  */
2164           ssa_op_iter iter;
2165           tree use;
2166
2167           get_stmt_operands (t);
2168
2169           /* The operands of V_MAY_DEF expressions are also needed as they
2170              represent potential definitions that may reach this
2171              statement (V_MAY_DEF operands allow us to follow def-def 
2172              links).  */
2173
2174           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, t, iter, SSA_OP_ALL_USES)
2175             mark_operand_necessary (use, &worklist);
2176         }
2177     }
2178   for (i = 0; VEC_iterate (tree_on_heap, inserted_exprs, i, t); i++)
2179     {
2180       if (!NECESSARY (t))
2181         {
2182           block_stmt_iterator bsi;
2183           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2184             {
2185               fprintf (dump_file, "Removing unnecessary insertion:");
2186               print_generic_stmt (dump_file, t, 0);
2187             }
2188           if (TREE_CODE (t) == PHI_NODE)
2189             {
2190               remove_phi_node (t, NULL);
2191             }
2192           else
2193             {
2194               bsi = bsi_for_stmt (t);
2195               bsi_remove (&bsi);
2196             }
2197         }
2198     }
2199   VEC_free (tree_on_heap, worklist);
2200 }
2201 /* Initialize data structures used by PRE.  */
2202
2203 static void
2204 init_pre (bool do_fre)
2205 {
2206   basic_block bb;
2207
2208   inserted_exprs = NULL;
2209   vn_init ();
2210   if (!do_fre)
2211     current_loops = loop_optimizer_init (dump_file);
2212   connect_infinite_loops_to_exit ();
2213   memset (&pre_stats, 0, sizeof (pre_stats));
2214
2215   /* If block 0 has more than one predecessor, it means that its PHI
2216      nodes will have arguments coming from block -1.  This creates
2217      problems for several places in PRE that keep local arrays indexed
2218      by block number.  To prevent this, we split the edge coming from
2219      ENTRY_BLOCK_PTR (FIXME, if ENTRY_BLOCK_PTR had an index number
2220      different than -1 we wouldn't have to hack this.  tree-ssa-dce.c
2221      needs a similar change).  */
2222   if (!single_pred_p (single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR)))
2223     if (!(single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR)->flags & EDGE_ABNORMAL))
2224       split_edge (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR));
2225
2226   FOR_ALL_BB (bb)
2227     bb->aux = xcalloc (1, sizeof (struct bb_value_sets));
2228
2229   bitmap_obstack_initialize (&grand_bitmap_obstack);
2230   phi_translate_table = htab_create (511, expr_pred_trans_hash,
2231                                      expr_pred_trans_eq, free);
2232   value_set_pool = create_alloc_pool ("Value sets",
2233                                       sizeof (struct value_set), 30);
2234   bitmap_set_pool = create_alloc_pool ("Bitmap sets",
2235                                        sizeof (struct bitmap_set), 30);
2236   value_set_node_pool = create_alloc_pool ("Value set nodes",
2237                                            sizeof (struct value_set_node), 30);
2238   calculate_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
2239   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
2240   binary_node_pool = create_alloc_pool ("Binary tree nodes",
2241                                         tree_code_size (PLUS_EXPR), 30);
2242   unary_node_pool = create_alloc_pool ("Unary tree nodes",
2243                                        tree_code_size (NEGATE_EXPR), 30);
2244   reference_node_pool = create_alloc_pool ("Reference tree nodes",
2245                                            tree_code_size (ARRAY_REF), 30);
2246   FOR_ALL_BB (bb)
2247     {
2248       EXP_GEN (bb) = set_new (true);
2249       PHI_GEN (bb) = bitmap_set_new ();
2250       TMP_GEN (bb) = bitmap_set_new ();
2251       AVAIL_OUT (bb) = bitmap_set_new ();
2252     }
2253
2254   need_eh_cleanup = BITMAP_ALLOC (NULL);
2255 }
2256
2257
2258 /* Deallocate data structures used by PRE.  */
2259
2260 static void
2261 fini_pre (bool do_fre)
2262 {
2263   basic_block bb;
2264   unsigned int i;
2265
2266   VEC_free (tree_on_heap, inserted_exprs);
2267   bitmap_obstack_release (&grand_bitmap_obstack);
2268   free_alloc_pool (value_set_pool);
2269   free_alloc_pool (bitmap_set_pool);
2270   free_alloc_pool (value_set_node_pool);
2271   free_alloc_pool (binary_node_pool);
2272   free_alloc_pool (reference_node_pool);
2273   free_alloc_pool (unary_node_pool);
2274   htab_delete (phi_translate_table);
2275   remove_fake_exit_edges ();
2276
2277   FOR_ALL_BB (bb)
2278     {
2279       free (bb->aux);
2280       bb->aux = NULL;
2281     }
2282
2283   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
2284   vn_delete ();
2285
2286   if (!bitmap_empty_p (need_eh_cleanup))
2287     {
2288       tree_purge_all_dead_eh_edges (need_eh_cleanup);
2289       cleanup_tree_cfg ();
2290     }
2291
2292   BITMAP_FREE (need_eh_cleanup);
2293
2294   /* Wipe out pointers to VALUE_HANDLEs.  In the not terribly distant
2295      future we will want them to be persistent though.  */
2296   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
2297     {
2298       tree name = ssa_name (i);
2299
2300       if (!name)
2301         continue;
2302
2303       if (SSA_NAME_VALUE (name)
2304           && TREE_CODE (SSA_NAME_VALUE (name)) == VALUE_HANDLE)
2305         SSA_NAME_VALUE (name) = NULL;
2306     }
2307   if (!do_fre && current_loops)
2308     {
2309       loop_optimizer_finalize (current_loops, dump_file);
2310       current_loops = NULL;
2311     }
2312 }
2313
2314
2315 /* Main entry point to the SSA-PRE pass.  DO_FRE is true if the caller
2316    only wants to do full redundancy elimination.  */
2317
2318 static void
2319 execute_pre (bool do_fre)
2320 {
2321   init_pre (do_fre);
2322
2323   /* Collect and value number expressions computed in each basic block.  */
2324   compute_avail ();
2325
2326   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2327     {
2328       basic_block bb;
2329
2330       FOR_ALL_BB (bb)
2331         {
2332           print_value_set (dump_file, EXP_GEN (bb), "exp_gen", bb->index);
2333           bitmap_print_value_set (dump_file, TMP_GEN (bb), "tmp_gen", 
2334                                   bb->index);
2335           bitmap_print_value_set (dump_file, AVAIL_OUT (bb), "avail_out", 
2336                                   bb->index);
2337         }
2338     }
2339
2340   /* Insert can get quite slow on an incredibly large number of basic
2341      blocks due to some quadratic behavior.  Until this behavior is
2342      fixed, don't run it when he have an incredibly large number of
2343      bb's.  If we aren't going to run insert, there is no point in
2344      computing ANTIC, either, even though it's plenty fast.  */
2345   if (!do_fre && n_basic_blocks < 4000)
2346     {
2347       compute_antic ();
2348       insert ();
2349     }
2350
2351   /* Remove all the redundant expressions.  */
2352   eliminate ();
2353
2354
2355   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
2356     {
2357       fprintf (dump_file, "Insertions: %d\n", pre_stats.insertions);
2358       fprintf (dump_file, "New PHIs: %d\n", pre_stats.phis);
2359       fprintf (dump_file, "Eliminated: %d\n", pre_stats.eliminations);
2360       fprintf (dump_file, "Constified: %d\n", pre_stats.constified);
2361     }
2362   
2363   bsi_commit_edge_inserts ();
2364   if (!do_fre)
2365     remove_dead_inserted_code ();
2366   fini_pre (do_fre);
2367
2368 }
2369
2370
2371 /* Gate and execute functions for PRE.  */
2372
2373 static void
2374 do_pre (void)
2375 {
2376   execute_pre (false);
2377 }
2378
2379 static bool
2380 gate_pre (void)
2381 {
2382   return flag_tree_pre != 0;
2383 }
2384
2385 struct tree_opt_pass pass_pre =
2386 {
2387   "pre",                                /* name */
2388   gate_pre,                             /* gate */
2389   do_pre,                               /* execute */
2390   NULL,                                 /* sub */
2391   NULL,                                 /* next */
2392   0,                                    /* static_pass_number */
2393   TV_TREE_PRE,                          /* tv_id */
2394   PROP_no_crit_edges | PROP_cfg
2395     | PROP_ssa | PROP_alias,            /* properties_required */
2396   0,                                    /* properties_provided */
2397   0,                                    /* properties_destroyed */
2398   0,                                    /* todo_flags_start */
2399   TODO_dump_func | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa, /* todo_flags_finish */
2400   0                                     /* letter */
2401 };
2402
2403
2404 /* Gate and execute functions for FRE.  */
2405
2406 static void
2407 execute_fre (void)
2408 {
2409   execute_pre (true);
2410 }
2411
2412 static bool
2413 gate_fre (void)
2414 {
2415   return flag_tree_fre != 0;
2416 }
2417
2418 struct tree_opt_pass pass_fre =
2419 {
2420   "fre",                                /* name */
2421   gate_fre,                             /* gate */
2422   execute_fre,                          /* execute */
2423   NULL,                                 /* sub */
2424   NULL,                                 /* next */
2425   0,                                    /* static_pass_number */
2426   TV_TREE_FRE,                          /* tv_id */
2427   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
2428   0,                                    /* properties_provided */
2429   0,                                    /* properties_destroyed */
2430   0,                                    /* todo_flags_start */
2431   TODO_dump_func | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa, /* todo_flags_finish */
2432   0                                     /* letter */
2433 };