OSDN Git Service

gcc/
[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 to a real function.  */
2661
2662 static bool
2663 can_value_number_call (gimple stmt)
2664 {
2665   if (gimple_call_internal_p (stmt))
2666     return false;
2667   if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_PURE | ECF_CONST))
2668     return true;
2669   return false;
2670 }
2671
2672 /* Return true if OP is a tree which we can perform PRE on.
2673    This may not match the operations we can value number, but in
2674    a perfect world would.  */
2675
2676 static bool
2677 can_PRE_operation (tree op)
2678 {
2679   return UNARY_CLASS_P (op)
2680     || BINARY_CLASS_P (op)
2681     || COMPARISON_CLASS_P (op)
2682     || TREE_CODE (op) == MEM_REF 
2683     || TREE_CODE (op) == COMPONENT_REF
2684     || TREE_CODE (op) == VIEW_CONVERT_EXPR
2685     || TREE_CODE (op) == CALL_EXPR
2686     || TREE_CODE (op) == ARRAY_REF;
2687 }
2688
2689
2690 /* Inserted expressions are placed onto this worklist, which is used
2691    for performing quick dead code elimination of insertions we made
2692    that didn't turn out to be necessary.   */
2693 static bitmap inserted_exprs;
2694
2695 /* Pool allocated fake store expressions are placed onto this
2696    worklist, which, after performing dead code elimination, is walked
2697    to see which expressions need to be put into GC'able memory  */
2698 static VEC(gimple, heap) *need_creation;
2699
2700 /* The actual worker for create_component_ref_by_pieces.  */
2701
2702 static tree
2703 create_component_ref_by_pieces_1 (basic_block block, vn_reference_t ref,
2704                                   unsigned int *operand, gimple_seq *stmts,
2705                                   gimple domstmt)
2706 {
2707   vn_reference_op_t currop = VEC_index (vn_reference_op_s, ref->operands,
2708                                         *operand);
2709   tree genop;
2710   ++*operand;
2711   switch (currop->opcode)
2712     {
2713     case CALL_EXPR:
2714       {
2715         tree folded, sc = NULL_TREE;
2716         unsigned int nargs = 0;
2717         tree fn, *args;
2718         if (TREE_CODE (currop->op0) == FUNCTION_DECL)
2719           fn = currop->op0;
2720         else
2721           {
2722             pre_expr op0 = get_or_alloc_expr_for (currop->op0);
2723             fn = find_or_generate_expression (block, op0, stmts, domstmt);
2724             if (!fn)
2725               return NULL_TREE;
2726           }
2727         if (currop->op1)
2728           {
2729             pre_expr scexpr = get_or_alloc_expr_for (currop->op1);
2730             sc = find_or_generate_expression (block, scexpr, stmts, domstmt);
2731             if (!sc)
2732               return NULL_TREE;
2733           }
2734         args = XNEWVEC (tree, VEC_length (vn_reference_op_s,
2735                                           ref->operands) - 1);
2736         while (*operand < VEC_length (vn_reference_op_s, ref->operands))
2737           {
2738             args[nargs] = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref,
2739                                                             operand, stmts,
2740                                                             domstmt);
2741             if (!args[nargs])
2742               {
2743                 free (args);
2744                 return NULL_TREE;
2745               }
2746             nargs++;
2747           }
2748         folded = build_call_array (currop->type,
2749                                    (TREE_CODE (fn) == FUNCTION_DECL
2750                                     ? build_fold_addr_expr (fn) : fn),
2751                                    nargs, args);
2752         free (args);
2753         if (sc)
2754           CALL_EXPR_STATIC_CHAIN (folded) = sc;
2755         return folded;
2756       }
2757       break;
2758     case MEM_REF:
2759       {
2760         tree baseop = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2761                                                         stmts, domstmt);
2762         tree offset = currop->op0;
2763         if (!baseop)
2764           return NULL_TREE;
2765         if (TREE_CODE (baseop) == ADDR_EXPR
2766             && handled_component_p (TREE_OPERAND (baseop, 0)))
2767           {
2768             HOST_WIDE_INT off;
2769             tree base;
2770             base = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (baseop, 0),
2771                                                   &off);
2772             gcc_assert (base);
2773             offset = int_const_binop (PLUS_EXPR, offset,
2774                                       build_int_cst (TREE_TYPE (offset),
2775                                                      off), 0);
2776             baseop = build_fold_addr_expr (base);
2777           }
2778         return fold_build2 (MEM_REF, currop->type, baseop, offset);
2779       }
2780       break;
2781     case TARGET_MEM_REF:
2782       {
2783         pre_expr op0expr, op1expr;
2784         tree genop0 = NULL_TREE, genop1 = NULL_TREE;
2785         vn_reference_op_t nextop = VEC_index (vn_reference_op_s, ref->operands,
2786                                               ++*operand);
2787         tree baseop = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2788                                                         stmts, domstmt);
2789         if (!baseop)
2790           return NULL_TREE;
2791         if (currop->op0)
2792           {
2793             op0expr = get_or_alloc_expr_for (currop->op0);
2794             genop0 = find_or_generate_expression (block, op0expr,
2795                                                   stmts, domstmt);
2796             if (!genop0)
2797               return NULL_TREE;
2798           }
2799         if (nextop->op0)
2800           {
2801             op1expr = get_or_alloc_expr_for (nextop->op0);
2802             genop1 = find_or_generate_expression (block, op1expr,
2803                                                   stmts, domstmt);
2804             if (!genop1)
2805               return NULL_TREE;
2806           }
2807         return build5 (TARGET_MEM_REF, currop->type,
2808                        baseop, currop->op2, genop0, currop->op1, genop1);
2809       }
2810       break;
2811     case ADDR_EXPR:
2812       if (currop->op0)
2813         {
2814           gcc_assert (is_gimple_min_invariant (currop->op0));
2815           return currop->op0;
2816         }
2817       /* Fallthrough.  */
2818     case REALPART_EXPR:
2819     case IMAGPART_EXPR:
2820     case VIEW_CONVERT_EXPR:
2821       {
2822         tree folded;
2823         tree genop0 = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref,
2824                                                         operand,
2825                                                         stmts, domstmt);
2826         if (!genop0)
2827           return NULL_TREE;
2828         folded = fold_build1 (currop->opcode, currop->type,
2829                               genop0);
2830         return folded;
2831       }
2832       break;
2833     case BIT_FIELD_REF:
2834       {
2835         tree folded;
2836         tree genop0 = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2837                                                         stmts, domstmt);
2838         pre_expr op1expr = get_or_alloc_expr_for (currop->op0);
2839         pre_expr op2expr = get_or_alloc_expr_for (currop->op1);
2840         tree genop1;
2841         tree genop2;
2842
2843         if (!genop0)
2844           return NULL_TREE;
2845         genop1 = find_or_generate_expression (block, op1expr, stmts, domstmt);
2846         if (!genop1)
2847           return NULL_TREE;
2848         genop2 = find_or_generate_expression (block, op2expr, stmts, domstmt);
2849         if (!genop2)
2850           return NULL_TREE;
2851         folded = fold_build3 (BIT_FIELD_REF, currop->type, genop0, genop1,
2852                               genop2);
2853         return folded;
2854       }
2855
2856       /* For array ref vn_reference_op's, operand 1 of the array ref
2857          is op0 of the reference op and operand 3 of the array ref is
2858          op1.  */
2859     case ARRAY_RANGE_REF:
2860     case ARRAY_REF:
2861       {
2862         tree genop0;
2863         tree genop1 = currop->op0;
2864         pre_expr op1expr;
2865         tree genop2 = currop->op1;
2866         pre_expr op2expr;
2867         tree genop3 = currop->op2;
2868         pre_expr op3expr;
2869         genop0 = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2870                                                    stmts, domstmt);
2871         if (!genop0)
2872           return NULL_TREE;
2873         op1expr = get_or_alloc_expr_for (genop1);
2874         genop1 = find_or_generate_expression (block, op1expr, stmts, domstmt);
2875         if (!genop1)
2876           return NULL_TREE;
2877         if (genop2)
2878           {
2879             tree domain_type = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (genop0));
2880             /* Drop zero minimum index if redundant.  */
2881             if (integer_zerop (genop2)
2882                 && (!domain_type
2883                     || integer_zerop (TYPE_MIN_VALUE (domain_type))))
2884               genop2 = NULL_TREE;
2885             else
2886               {
2887                 op2expr = get_or_alloc_expr_for (genop2);
2888                 genop2 = find_or_generate_expression (block, op2expr, stmts,
2889                                                       domstmt);
2890                 if (!genop2)
2891                   return NULL_TREE;
2892               }
2893           }
2894         if (genop3)
2895           {
2896             tree elmt_type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (genop0));
2897             /* We can't always put a size in units of the element alignment
2898                here as the element alignment may be not visible.  See
2899                PR43783.  Simply drop the element size for constant
2900                sizes.  */
2901             if (tree_int_cst_equal (genop3, TYPE_SIZE_UNIT (elmt_type)))
2902               genop3 = NULL_TREE;
2903             else
2904               {
2905                 genop3 = size_binop (EXACT_DIV_EXPR, genop3,
2906                                      size_int (TYPE_ALIGN_UNIT (elmt_type)));
2907                 op3expr = get_or_alloc_expr_for (genop3);
2908                 genop3 = find_or_generate_expression (block, op3expr, stmts,
2909                                                       domstmt);
2910                 if (!genop3)
2911                   return NULL_TREE;
2912               }
2913           }
2914         return build4 (currop->opcode, currop->type, genop0, genop1,
2915                        genop2, genop3);
2916       }
2917     case COMPONENT_REF:
2918       {
2919         tree op0;
2920         tree op1;
2921         tree genop2 = currop->op1;
2922         pre_expr op2expr;
2923         op0 = create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, operand,
2924                                                 stmts, domstmt);
2925         if (!op0)
2926           return NULL_TREE;
2927         /* op1 should be a FIELD_DECL, which are represented by
2928            themselves.  */
2929         op1 = currop->op0;
2930         if (genop2)
2931           {
2932             op2expr = get_or_alloc_expr_for (genop2);
2933             genop2 = find_or_generate_expression (block, op2expr, stmts,
2934                                                   domstmt);
2935             if (!genop2)
2936               return NULL_TREE;
2937           }
2938
2939         return fold_build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (op1), op0, op1,
2940                             genop2);
2941       }
2942       break;
2943     case SSA_NAME:
2944       {
2945         pre_expr op0expr = get_or_alloc_expr_for (currop->op0);
2946         genop = find_or_generate_expression (block, op0expr, stmts, domstmt);
2947         return genop;
2948       }
2949     case STRING_CST:
2950     case INTEGER_CST:
2951     case COMPLEX_CST:
2952     case VECTOR_CST:
2953     case REAL_CST:
2954     case CONSTRUCTOR:
2955     case VAR_DECL:
2956     case PARM_DECL:
2957     case CONST_DECL:
2958     case RESULT_DECL:
2959     case FUNCTION_DECL:
2960       return currop->op0;
2961
2962     default:
2963       gcc_unreachable ();
2964     }
2965 }
2966
2967 /* For COMPONENT_REF's and ARRAY_REF's, we can't have any intermediates for the
2968    COMPONENT_REF or MEM_REF or ARRAY_REF portion, because we'd end up with
2969    trying to rename aggregates into ssa form directly, which is a no no.
2970
2971    Thus, this routine doesn't create temporaries, it just builds a
2972    single access expression for the array, calling
2973    find_or_generate_expression to build the innermost pieces.
2974
2975    This function is a subroutine of create_expression_by_pieces, and
2976    should not be called on it's own unless you really know what you
2977    are doing.  */
2978
2979 static tree
2980 create_component_ref_by_pieces (basic_block block, vn_reference_t ref,
2981                                 gimple_seq *stmts, gimple domstmt)
2982 {
2983   unsigned int op = 0;
2984   return create_component_ref_by_pieces_1 (block, ref, &op, stmts, domstmt);
2985 }
2986
2987 /* Find a leader for an expression, or generate one using
2988    create_expression_by_pieces if it's ANTIC but
2989    complex.
2990    BLOCK is the basic_block we are looking for leaders in.
2991    EXPR is the expression to find a leader or generate for.
2992    STMTS is the statement list to put the inserted expressions on.
2993    Returns the SSA_NAME of the LHS of the generated expression or the
2994    leader.
2995    DOMSTMT if non-NULL is a statement that should be dominated by
2996    all uses in the generated expression.  If DOMSTMT is non-NULL this
2997    routine can fail and return NULL_TREE.  Otherwise it will assert
2998    on failure.  */
2999
3000 static tree
3001 find_or_generate_expression (basic_block block, pre_expr expr,
3002                              gimple_seq *stmts, gimple domstmt)
3003 {
3004   pre_expr leader = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (block),
3005                                         get_expr_value_id (expr), domstmt);
3006   tree genop = NULL;
3007   if (leader)
3008     {
3009       if (leader->kind == NAME)
3010         genop = PRE_EXPR_NAME (leader);
3011       else if (leader->kind == CONSTANT)
3012         genop = PRE_EXPR_CONSTANT (leader);
3013     }
3014
3015   /* If it's still NULL, it must be a complex expression, so generate
3016      it recursively.  Not so if inserting expressions for values generated
3017      by SCCVN.  */
3018   if (genop == NULL
3019       && !domstmt)
3020     {
3021       bitmap_set_t exprset;
3022       unsigned int lookfor = get_expr_value_id (expr);
3023       bool handled = false;
3024       bitmap_iterator bi;
3025       unsigned int i;
3026
3027       exprset = VEC_index (bitmap_set_t, value_expressions, lookfor);
3028       FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (exprset, i, bi)
3029         {
3030           pre_expr temp = expression_for_id (i);
3031           if (temp->kind != NAME)
3032             {
3033               handled = true;
3034               genop = create_expression_by_pieces (block, temp, stmts,
3035                                                    domstmt,
3036                                                    get_expr_type (expr));
3037               break;
3038             }
3039         }
3040       if (!handled && domstmt)
3041         return NULL_TREE;
3042
3043       gcc_assert (handled);
3044     }
3045   return genop;
3046 }
3047
3048 #define NECESSARY GF_PLF_1
3049
3050 /* Create an expression in pieces, so that we can handle very complex
3051    expressions that may be ANTIC, but not necessary GIMPLE.
3052    BLOCK is the basic block the expression will be inserted into,
3053    EXPR is the expression to insert (in value form)
3054    STMTS is a statement list to append the necessary insertions into.
3055
3056    This function will die if we hit some value that shouldn't be
3057    ANTIC but is (IE there is no leader for it, or its components).
3058    This function may also generate expressions that are themselves
3059    partially or fully redundant.  Those that are will be either made
3060    fully redundant during the next iteration of insert (for partially
3061    redundant ones), or eliminated by eliminate (for fully redundant
3062    ones).
3063
3064    If DOMSTMT is non-NULL then we make sure that all uses in the
3065    expressions dominate that statement.  In this case the function
3066    can return NULL_TREE to signal failure.  */
3067
3068 static tree
3069 create_expression_by_pieces (basic_block block, pre_expr expr,
3070                              gimple_seq *stmts, gimple domstmt, tree type)
3071 {
3072   tree temp, name;
3073   tree folded;
3074   gimple_seq forced_stmts = NULL;
3075   unsigned int value_id;
3076   gimple_stmt_iterator gsi;
3077   tree exprtype = type ? type : get_expr_type (expr);
3078   pre_expr nameexpr;
3079   gimple newstmt;
3080
3081   switch (expr->kind)
3082     {
3083       /* We may hit the NAME/CONSTANT case if we have to convert types
3084          that value numbering saw through.  */
3085     case NAME:
3086       folded = PRE_EXPR_NAME (expr);
3087       break;
3088     case CONSTANT:
3089       folded = PRE_EXPR_CONSTANT (expr);
3090       break;
3091     case REFERENCE:
3092       {
3093         vn_reference_t ref = PRE_EXPR_REFERENCE (expr);
3094         folded = create_component_ref_by_pieces (block, ref, stmts, domstmt);
3095       }
3096       break;
3097     case NARY:
3098       {
3099         vn_nary_op_t nary = PRE_EXPR_NARY (expr);
3100         switch (nary->length)
3101           {
3102           case 2:
3103             {
3104               pre_expr op1 = get_or_alloc_expr_for (nary->op[0]);
3105               pre_expr op2 = get_or_alloc_expr_for (nary->op[1]);
3106               tree genop1 = find_or_generate_expression (block, op1,
3107                                                          stmts, domstmt);
3108               tree genop2 = find_or_generate_expression (block, op2,
3109                                                          stmts, domstmt);
3110               if (!genop1 || !genop2)
3111                 return NULL_TREE;
3112               /* Ensure op2 is a sizetype for POINTER_PLUS_EXPR.  It
3113                  may be a constant with the wrong type.  */
3114               if (nary->opcode == POINTER_PLUS_EXPR)
3115                 {
3116                   genop1 = fold_convert (nary->type, genop1);
3117                   genop2 = fold_convert (sizetype, genop2);
3118                 }
3119               else
3120                 {
3121                   genop1 = fold_convert (TREE_TYPE (nary->op[0]), genop1);
3122                   genop2 = fold_convert (TREE_TYPE (nary->op[1]), genop2);
3123                 }
3124
3125               folded = fold_build2 (nary->opcode, nary->type,
3126                                     genop1, genop2);
3127             }
3128             break;
3129           case 1:
3130             {
3131               pre_expr op1 = get_or_alloc_expr_for (nary->op[0]);
3132               tree genop1 = find_or_generate_expression (block, op1,
3133                                                          stmts, domstmt);
3134               if (!genop1)
3135                 return NULL_TREE;
3136               genop1 = fold_convert (TREE_TYPE (nary->op[0]), genop1);
3137
3138               folded = fold_build1 (nary->opcode, nary->type,
3139                                     genop1);
3140             }
3141             break;
3142           default:
3143             return NULL_TREE;
3144           }
3145       }
3146       break;
3147     default:
3148       return NULL_TREE;
3149     }
3150
3151   if (!useless_type_conversion_p (exprtype, TREE_TYPE (folded)))
3152     folded = fold_convert (exprtype, folded);
3153
3154   /* Force the generated expression to be a sequence of GIMPLE
3155      statements.
3156      We have to call unshare_expr because force_gimple_operand may
3157      modify the tree we pass to it.  */
3158   folded = force_gimple_operand (unshare_expr (folded), &forced_stmts,
3159                                  false, NULL);
3160
3161   /* If we have any intermediate expressions to the value sets, add them
3162      to the value sets and chain them in the instruction stream.  */
3163   if (forced_stmts)
3164     {
3165       gsi = gsi_start (forced_stmts);
3166       for (; !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3167         {
3168           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
3169           tree forcedname = gimple_get_lhs (stmt);
3170           pre_expr nameexpr;
3171
3172           if (TREE_CODE (forcedname) == SSA_NAME)
3173             {
3174               bitmap_set_bit (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (forcedname));
3175               VN_INFO_GET (forcedname)->valnum = forcedname;
3176               VN_INFO (forcedname)->value_id = get_next_value_id ();
3177               nameexpr = get_or_alloc_expr_for_name (forcedname);
3178               add_to_value (VN_INFO (forcedname)->value_id, nameexpr);
3179               if (!in_fre)
3180                 bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), nameexpr);
3181               bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), nameexpr);
3182             }
3183           mark_symbols_for_renaming (stmt);
3184         }
3185       gimple_seq_add_seq (stmts, forced_stmts);
3186     }
3187
3188   /* Build and insert the assignment of the end result to the temporary
3189      that we will return.  */
3190   if (!pretemp || exprtype != TREE_TYPE (pretemp))
3191     {
3192       pretemp = create_tmp_reg (exprtype, "pretmp");
3193       get_var_ann (pretemp);
3194     }
3195
3196   temp = pretemp;
3197   add_referenced_var (temp);
3198
3199   newstmt = gimple_build_assign (temp, folded);
3200   name = make_ssa_name (temp, newstmt);
3201   gimple_assign_set_lhs (newstmt, name);
3202   gimple_set_plf (newstmt, NECESSARY, false);
3203
3204   gimple_seq_add_stmt (stmts, newstmt);
3205   bitmap_set_bit (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (name));
3206
3207   /* All the symbols in NEWEXPR should be put into SSA form.  */
3208   mark_symbols_for_renaming (newstmt);
3209
3210   /* Add a value number to the temporary.
3211      The value may already exist in either NEW_SETS, or AVAIL_OUT, because
3212      we are creating the expression by pieces, and this particular piece of
3213      the expression may have been represented.  There is no harm in replacing
3214      here.  */
3215   VN_INFO_GET (name)->valnum = name;
3216   value_id = get_expr_value_id (expr);
3217   VN_INFO (name)->value_id = value_id;
3218   nameexpr = get_or_alloc_expr_for_name (name);
3219   add_to_value (value_id, nameexpr);
3220   if (NEW_SETS (block))
3221     bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), nameexpr);
3222   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), nameexpr);
3223
3224   pre_stats.insertions++;
3225   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3226     {
3227       fprintf (dump_file, "Inserted ");
3228       print_gimple_stmt (dump_file, newstmt, 0, 0);
3229       fprintf (dump_file, " in predecessor %d\n", block->index);
3230     }
3231
3232   return name;
3233 }
3234
3235
3236 /* Returns true if we want to inhibit the insertions of PHI nodes
3237    for the given EXPR for basic block BB (a member of a loop).
3238    We want to do this, when we fear that the induction variable we
3239    create might inhibit vectorization.  */
3240
3241 static bool
3242 inhibit_phi_insertion (basic_block bb, pre_expr expr)
3243 {
3244   vn_reference_t vr = PRE_EXPR_REFERENCE (expr);
3245   VEC (vn_reference_op_s, heap) *ops = vr->operands;
3246   vn_reference_op_t op;
3247   unsigned i;
3248
3249   /* If we aren't going to vectorize we don't inhibit anything.  */
3250   if (!flag_tree_vectorize)
3251     return false;
3252
3253   /* Otherwise we inhibit the insertion when the address of the
3254      memory reference is a simple induction variable.  In other
3255      cases the vectorizer won't do anything anyway (either it's
3256      loop invariant or a complicated expression).  */
3257   FOR_EACH_VEC_ELT (vn_reference_op_s, ops, i, op)
3258     {
3259       switch (op->opcode)
3260         {
3261         case ARRAY_REF:
3262         case ARRAY_RANGE_REF:
3263           if (TREE_CODE (op->op0) != SSA_NAME)
3264             break;
3265           /* Fallthru.  */
3266         case SSA_NAME:
3267           {
3268             basic_block defbb = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (op->op0));
3269             affine_iv iv;
3270             /* Default defs are loop invariant.  */
3271             if (!defbb)
3272               break;
3273             /* Defined outside this loop, also loop invariant.  */
3274             if (!flow_bb_inside_loop_p (bb->loop_father, defbb))
3275               break;
3276             /* If it's a simple induction variable inhibit insertion,
3277                the vectorizer might be interested in this one.  */
3278             if (simple_iv (bb->loop_father, bb->loop_father,
3279                            op->op0, &iv, true))
3280               return true;
3281             /* No simple IV, vectorizer can't do anything, hence no
3282                reason to inhibit the transformation for this operand.  */
3283             break;
3284           }
3285         default:
3286           break;
3287         }
3288     }
3289   return false;
3290 }
3291
3292 /* Insert the to-be-made-available values of expression EXPRNUM for each
3293    predecessor, stored in AVAIL, into the predecessors of BLOCK, and
3294    merge the result with a phi node, given the same value number as
3295    NODE.  Return true if we have inserted new stuff.  */
3296
3297 static bool
3298 insert_into_preds_of_block (basic_block block, unsigned int exprnum,
3299                             pre_expr *avail)
3300 {
3301   pre_expr expr = expression_for_id (exprnum);
3302   pre_expr newphi;
3303   unsigned int val = get_expr_value_id (expr);
3304   edge pred;
3305   bool insertions = false;
3306   bool nophi = false;
3307   basic_block bprime;
3308   pre_expr eprime;
3309   edge_iterator ei;
3310   tree type = get_expr_type (expr);
3311   tree temp;
3312   gimple phi;
3313
3314   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3315     {
3316       fprintf (dump_file, "Found partial redundancy for expression ");
3317       print_pre_expr (dump_file, expr);
3318       fprintf (dump_file, " (%04d)\n", val);
3319     }
3320
3321   /* Make sure we aren't creating an induction variable.  */
3322   if (block->loop_depth > 0 && EDGE_COUNT (block->preds) == 2)
3323     {
3324       bool firstinsideloop = false;
3325       bool secondinsideloop = false;
3326       firstinsideloop = flow_bb_inside_loop_p (block->loop_father,
3327                                                EDGE_PRED (block, 0)->src);
3328       secondinsideloop = flow_bb_inside_loop_p (block->loop_father,
3329                                                 EDGE_PRED (block, 1)->src);
3330       /* Induction variables only have one edge inside the loop.  */
3331       if ((firstinsideloop ^ secondinsideloop)
3332           && (expr->kind != REFERENCE
3333               || inhibit_phi_insertion (block, expr)))
3334         {
3335           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3336             fprintf (dump_file, "Skipping insertion of phi for partial redundancy: Looks like an induction variable\n");
3337           nophi = true;
3338         }
3339     }
3340
3341   /* Make the necessary insertions.  */
3342   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
3343     {
3344       gimple_seq stmts = NULL;
3345       tree builtexpr;
3346       bprime = pred->src;
3347       eprime = avail[bprime->index];
3348
3349       if (eprime->kind != NAME && eprime->kind != CONSTANT)
3350         {
3351           builtexpr = create_expression_by_pieces (bprime,
3352                                                    eprime,
3353                                                    &stmts, NULL,
3354                                                    type);
3355           gcc_assert (!(pred->flags & EDGE_ABNORMAL));
3356           gsi_insert_seq_on_edge (pred, stmts);
3357           avail[bprime->index] = get_or_alloc_expr_for_name (builtexpr);
3358           insertions = true;
3359         }
3360       else if (eprime->kind == CONSTANT)
3361         {
3362           /* Constants may not have the right type, fold_convert
3363              should give us back a constant with the right type.
3364           */
3365           tree constant = PRE_EXPR_CONSTANT (eprime);
3366           if (!useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (constant)))
3367             {
3368               tree builtexpr = fold_convert (type, constant);
3369               if (!is_gimple_min_invariant (builtexpr))
3370                 {
3371                   tree forcedexpr = force_gimple_operand (builtexpr,
3372                                                           &stmts, true,
3373                                                           NULL);
3374                   if (!is_gimple_min_invariant (forcedexpr))
3375                     {
3376                       if (forcedexpr != builtexpr)
3377                         {
3378                           VN_INFO_GET (forcedexpr)->valnum = PRE_EXPR_CONSTANT (eprime);
3379                           VN_INFO (forcedexpr)->value_id = get_expr_value_id (eprime);
3380                         }
3381                       if (stmts)
3382                         {
3383                           gimple_stmt_iterator gsi;
3384                           gsi = gsi_start (stmts);
3385                           for (; !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3386                             {
3387                               gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
3388                               tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
3389                               if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
3390                                 bitmap_set_bit (inserted_exprs,
3391                                                 SSA_NAME_VERSION (lhs));
3392                               gimple_set_plf (stmt, NECESSARY, false);
3393                             }
3394                           gsi_insert_seq_on_edge (pred, stmts);
3395                         }
3396                       avail[bprime->index] = get_or_alloc_expr_for_name (forcedexpr);
3397                     }
3398                 }
3399               else
3400                 avail[bprime->index] = get_or_alloc_expr_for_constant (builtexpr);
3401             }
3402         }
3403       else if (eprime->kind == NAME)
3404         {
3405           /* We may have to do a conversion because our value
3406              numbering can look through types in certain cases, but
3407              our IL requires all operands of a phi node have the same
3408              type.  */
3409           tree name = PRE_EXPR_NAME (eprime);
3410           if (!useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (name)))
3411             {
3412               tree builtexpr;
3413               tree forcedexpr;
3414               builtexpr = fold_convert (type, name);
3415               forcedexpr = force_gimple_operand (builtexpr,
3416                                                  &stmts, true,
3417                                                  NULL);
3418
3419               if (forcedexpr != name)
3420                 {
3421                   VN_INFO_GET (forcedexpr)->valnum = VN_INFO (name)->valnum;
3422                   VN_INFO (forcedexpr)->value_id = VN_INFO (name)->value_id;
3423                 }
3424
3425               if (stmts)
3426                 {
3427                   gimple_stmt_iterator gsi;
3428                   gsi = gsi_start (stmts);
3429                   for (; !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3430                     {
3431                       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
3432                       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
3433                       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
3434                         bitmap_set_bit (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (lhs));
3435                       gimple_set_plf (stmt, NECESSARY, false);
3436                     }
3437                   gsi_insert_seq_on_edge (pred, stmts);
3438                 }
3439               avail[bprime->index] = get_or_alloc_expr_for_name (forcedexpr);
3440             }
3441         }
3442     }
3443   /* If we didn't want a phi node, and we made insertions, we still have
3444      inserted new stuff, and thus return true.  If we didn't want a phi node,
3445      and didn't make insertions, we haven't added anything new, so return
3446      false.  */
3447   if (nophi && insertions)
3448     return true;
3449   else if (nophi && !insertions)
3450     return false;
3451
3452   /* Now build a phi for the new variable.  */
3453   if (!prephitemp || TREE_TYPE (prephitemp) != type)
3454     {
3455       prephitemp = create_tmp_var (type, "prephitmp");
3456       get_var_ann (prephitemp);
3457     }
3458
3459   temp = prephitemp;
3460   add_referenced_var (temp);
3461
3462   if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE
3463       || TREE_CODE (type) == VECTOR_TYPE)
3464     DECL_GIMPLE_REG_P (temp) = 1;
3465   phi = create_phi_node (temp, block);
3466
3467   gimple_set_plf (phi, NECESSARY, false);
3468   VN_INFO_GET (gimple_phi_result (phi))->valnum = gimple_phi_result (phi);
3469   VN_INFO (gimple_phi_result (phi))->value_id = val;
3470   bitmap_set_bit (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (gimple_phi_result (phi)));
3471   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
3472     {
3473       pre_expr ae = avail[pred->src->index];
3474       gcc_assert (get_expr_type (ae) == type
3475                   || useless_type_conversion_p (type, get_expr_type (ae)));
3476       if (ae->kind == CONSTANT)
3477         add_phi_arg (phi, PRE_EXPR_CONSTANT (ae), pred, UNKNOWN_LOCATION);
3478       else
3479         add_phi_arg (phi, PRE_EXPR_NAME (avail[pred->src->index]), pred,
3480                      UNKNOWN_LOCATION);
3481     }
3482
3483   newphi = get_or_alloc_expr_for_name (gimple_phi_result (phi));
3484   add_to_value (val, newphi);
3485
3486   /* The value should *not* exist in PHI_GEN, or else we wouldn't be doing
3487      this insertion, since we test for the existence of this value in PHI_GEN
3488      before proceeding with the partial redundancy checks in insert_aux.
3489
3490      The value may exist in AVAIL_OUT, in particular, it could be represented
3491      by the expression we are trying to eliminate, in which case we want the
3492      replacement to occur.  If it's not existing in AVAIL_OUT, we want it
3493      inserted there.
3494
3495      Similarly, to the PHI_GEN case, the value should not exist in NEW_SETS of
3496      this block, because if it did, it would have existed in our dominator's
3497      AVAIL_OUT, and would have been skipped due to the full redundancy check.
3498   */
3499
3500   bitmap_insert_into_set (PHI_GEN (block), newphi);
3501   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block),
3502                                newphi);
3503   bitmap_insert_into_set (NEW_SETS (block),
3504                           newphi);
3505
3506   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3507     {
3508       fprintf (dump_file, "Created phi ");
3509       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, 0);
3510       fprintf (dump_file, " in block %d\n", block->index);
3511     }
3512   pre_stats.phis++;
3513   return true;
3514 }
3515
3516
3517
3518 /* Perform insertion of partially redundant values.
3519    For BLOCK, do the following:
3520    1.  Propagate the NEW_SETS of the dominator into the current block.
3521    If the block has multiple predecessors,
3522        2a. Iterate over the ANTIC expressions for the block to see if
3523            any of them are partially redundant.
3524        2b. If so, insert them into the necessary predecessors to make
3525            the expression fully redundant.
3526        2c. Insert a new PHI merging the values of the predecessors.
3527        2d. Insert the new PHI, and the new expressions, into the
3528            NEW_SETS set.
3529    3. Recursively call ourselves on the dominator children of BLOCK.
3530
3531    Steps 1, 2a, and 3 are done by insert_aux. 2b, 2c and 2d are done by
3532    do_regular_insertion and do_partial_insertion.
3533
3534 */
3535
3536 static bool
3537 do_regular_insertion (basic_block block, basic_block dom)
3538 {
3539   bool new_stuff = false;
3540   VEC (pre_expr, heap) *exprs = sorted_array_from_bitmap_set (ANTIC_IN (block));
3541   pre_expr expr;
3542   int i;
3543
3544   FOR_EACH_VEC_ELT (pre_expr, exprs, i, expr)
3545     {
3546       if (expr->kind != NAME)
3547         {
3548           pre_expr *avail;
3549           unsigned int val;
3550           bool by_some = false;
3551           bool cant_insert = false;
3552           bool all_same = true;
3553           pre_expr first_s = NULL;
3554           edge pred;
3555           basic_block bprime;
3556           pre_expr eprime = NULL;
3557           edge_iterator ei;
3558           pre_expr edoubleprime = NULL;
3559           bool do_insertion = false;
3560
3561           val = get_expr_value_id (expr);
3562           if (bitmap_set_contains_value (PHI_GEN (block), val))
3563             continue;
3564           if (bitmap_set_contains_value (AVAIL_OUT (dom), val))
3565             {
3566               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3567                 fprintf (dump_file, "Found fully redundant value\n");
3568               continue;
3569             }
3570
3571           avail = XCNEWVEC (pre_expr, last_basic_block);
3572           FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
3573             {
3574               unsigned int vprime;
3575
3576               /* We should never run insertion for the exit block
3577                  and so not come across fake pred edges.  */
3578               gcc_assert (!(pred->flags & EDGE_FAKE));
3579               bprime = pred->src;
3580               eprime = phi_translate (expr, ANTIC_IN (block), NULL,
3581                                       bprime, block);
3582
3583               /* eprime will generally only be NULL if the
3584                  value of the expression, translated
3585                  through the PHI for this predecessor, is
3586                  undefined.  If that is the case, we can't
3587                  make the expression fully redundant,
3588                  because its value is undefined along a
3589                  predecessor path.  We can thus break out
3590                  early because it doesn't matter what the
3591                  rest of the results are.  */
3592               if (eprime == NULL)
3593                 {
3594                   cant_insert = true;
3595                   break;
3596                 }
3597
3598               eprime = fully_constant_expression (eprime);
3599               vprime = get_expr_value_id (eprime);
3600               edoubleprime = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (bprime),
3601                                                  vprime, NULL);
3602               if (edoubleprime == NULL)
3603                 {
3604                   avail[bprime->index] = eprime;
3605                   all_same = false;
3606                 }
3607               else
3608                 {
3609                   avail[bprime->index] = edoubleprime;
3610                   by_some = true;
3611                   /* We want to perform insertions to remove a redundancy on
3612                      a path in the CFG we want to optimize for speed.  */
3613                   if (optimize_edge_for_speed_p (pred))
3614                     do_insertion = true;
3615                   if (first_s == NULL)
3616                     first_s = edoubleprime;
3617                   else if (!pre_expr_eq (first_s, edoubleprime))
3618                     all_same = false;
3619                 }
3620             }
3621           /* If we can insert it, it's not the same value
3622              already existing along every predecessor, and
3623              it's defined by some predecessor, it is
3624              partially redundant.  */
3625           if (!cant_insert && !all_same && by_some)
3626             {
3627               if (!do_insertion)
3628                 {
3629                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3630                     {
3631                       fprintf (dump_file, "Skipping partial redundancy for "
3632                                "expression ");
3633                       print_pre_expr (dump_file, expr);
3634                       fprintf (dump_file, " (%04d), no redundancy on to be "
3635                                "optimized for speed edge\n", val);
3636                     }
3637                 }
3638               else if (dbg_cnt (treepre_insert)
3639                        && insert_into_preds_of_block (block,
3640                                                       get_expression_id (expr),
3641                                                       avail))
3642                 new_stuff = true;
3643             }
3644           /* If all edges produce the same value and that value is
3645              an invariant, then the PHI has the same value on all
3646              edges.  Note this.  */
3647           else if (!cant_insert && all_same && eprime
3648                    && (edoubleprime->kind == CONSTANT
3649                        || edoubleprime->kind == NAME)
3650                    && !value_id_constant_p (val))
3651             {
3652               unsigned int j;
3653               bitmap_iterator bi;
3654               bitmap_set_t exprset = VEC_index (bitmap_set_t,
3655                                                 value_expressions, val);
3656
3657               unsigned int new_val = get_expr_value_id (edoubleprime);
3658               FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (exprset, j, bi)
3659                 {
3660                   pre_expr expr = expression_for_id (j);
3661
3662                   if (expr->kind == NAME)
3663                     {
3664                       vn_ssa_aux_t info = VN_INFO (PRE_EXPR_NAME (expr));
3665                       /* Just reset the value id and valnum so it is
3666                          the same as the constant we have discovered.  */
3667                       if (edoubleprime->kind == CONSTANT)
3668                         {
3669                           info->valnum = PRE_EXPR_CONSTANT (edoubleprime);
3670                           pre_stats.constified++;
3671                         }
3672                       else
3673                         info->valnum = VN_INFO (PRE_EXPR_NAME (edoubleprime))->valnum;
3674                       info->value_id = new_val;
3675                     }
3676                 }
3677             }
3678           free (avail);
3679         }
3680     }
3681
3682   VEC_free (pre_expr, heap, exprs);
3683   return new_stuff;
3684 }
3685
3686
3687 /* Perform insertion for partially anticipatable expressions.  There
3688    is only one case we will perform insertion for these.  This case is
3689    if the expression is partially anticipatable, and fully available.
3690    In this case, we know that putting it earlier will enable us to
3691    remove the later computation.  */
3692
3693
3694 static bool
3695 do_partial_partial_insertion (basic_block block, basic_block dom)
3696 {
3697   bool new_stuff = false;
3698   VEC (pre_expr, heap) *exprs = sorted_array_from_bitmap_set (PA_IN (block));
3699   pre_expr expr;
3700   int i;
3701
3702   FOR_EACH_VEC_ELT (pre_expr, exprs, i, expr)
3703     {
3704       if (expr->kind != NAME)
3705         {
3706           pre_expr *avail;
3707           unsigned int val;
3708           bool by_all = true;
3709           bool cant_insert = false;
3710           edge pred;
3711           basic_block bprime;
3712           pre_expr eprime = NULL;
3713           edge_iterator ei;
3714
3715           val = get_expr_value_id (expr);
3716           if (bitmap_set_contains_value (PHI_GEN (block), val))
3717             continue;
3718           if (bitmap_set_contains_value (AVAIL_OUT (dom), val))
3719             continue;
3720
3721           avail = XCNEWVEC (pre_expr, last_basic_block);
3722           FOR_EACH_EDGE (pred, ei, block->preds)
3723             {
3724               unsigned int vprime;
3725               pre_expr edoubleprime;
3726
3727               /* We should never run insertion for the exit block
3728                  and so not come across fake pred edges.  */
3729               gcc_assert (!(pred->flags & EDGE_FAKE));
3730               bprime = pred->src;
3731               eprime = phi_translate (expr, ANTIC_IN (block),
3732                                       PA_IN (block),
3733                                       bprime, block);
3734
3735               /* eprime will generally only be NULL if the
3736                  value of the expression, translated
3737                  through the PHI for this predecessor, is
3738                  undefined.  If that is the case, we can't
3739                  make the expression fully redundant,
3740                  because its value is undefined along a
3741                  predecessor path.  We can thus break out
3742                  early because it doesn't matter what the
3743                  rest of the results are.  */
3744               if (eprime == NULL)
3745                 {
3746                   cant_insert = true;
3747                   break;
3748                 }
3749
3750               eprime = fully_constant_expression (eprime);
3751               vprime = get_expr_value_id (eprime);
3752               edoubleprime = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (bprime),
3753                                                  vprime, NULL);
3754               if (edoubleprime == NULL)
3755                 {
3756                   by_all = false;
3757                   break;
3758                 }
3759               else
3760                 avail[bprime->index] = edoubleprime;
3761
3762             }
3763
3764           /* If we can insert it, it's not the same value
3765              already existing along every predecessor, and
3766              it's defined by some predecessor, it is
3767              partially redundant.  */
3768           if (!cant_insert && by_all && dbg_cnt (treepre_insert))
3769             {
3770               pre_stats.pa_insert++;
3771               if (insert_into_preds_of_block (block, get_expression_id (expr),
3772                                               avail))
3773                 new_stuff = true;
3774             }
3775           free (avail);
3776         }
3777     }
3778
3779   VEC_free (pre_expr, heap, exprs);
3780   return new_stuff;
3781 }
3782
3783 static bool
3784 insert_aux (basic_block block)
3785 {
3786   basic_block son;
3787   bool new_stuff = false;
3788
3789   if (block)
3790     {
3791       basic_block dom;
3792       dom = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, block);
3793       if (dom)
3794         {
3795           unsigned i;
3796           bitmap_iterator bi;
3797           bitmap_set_t newset = NEW_SETS (dom);
3798           if (newset)
3799             {
3800               /* Note that we need to value_replace both NEW_SETS, and
3801                  AVAIL_OUT. For both the case of NEW_SETS, the value may be
3802                  represented by some non-simple expression here that we want
3803                  to replace it with.  */
3804               FOR_EACH_EXPR_ID_IN_SET (newset, i, bi)
3805                 {
3806                   pre_expr expr = expression_for_id (i);
3807                   bitmap_value_replace_in_set (NEW_SETS (block), expr);
3808                   bitmap_value_replace_in_set (AVAIL_OUT (block), expr);
3809                 }
3810             }
3811           if (!single_pred_p (block))
3812             {
3813               new_stuff |= do_regular_insertion (block, dom);
3814               if (do_partial_partial)
3815                 new_stuff |= do_partial_partial_insertion (block, dom);
3816             }
3817         }
3818     }
3819   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, block);
3820        son;
3821        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
3822     {
3823       new_stuff |= insert_aux (son);
3824     }
3825
3826   return new_stuff;
3827 }
3828
3829 /* Perform insertion of partially redundant values.  */
3830
3831 static void
3832 insert (void)
3833 {
3834   bool new_stuff = true;
3835   basic_block bb;
3836   int num_iterations = 0;
3837
3838   FOR_ALL_BB (bb)
3839     NEW_SETS (bb) = bitmap_set_new ();
3840
3841   while (new_stuff)
3842     {
3843       num_iterations++;
3844       new_stuff = insert_aux (ENTRY_BLOCK_PTR);
3845     }
3846   statistics_histogram_event (cfun, "insert iterations", num_iterations);
3847 }
3848
3849
3850 /* Add OP to EXP_GEN (block), and possibly to the maximal set.  */
3851
3852 static void
3853 add_to_exp_gen (basic_block block, tree op)
3854 {
3855   if (!in_fre)
3856     {
3857       pre_expr result;
3858       if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME && ssa_undefined_value_p (op))
3859         return;
3860       result = get_or_alloc_expr_for_name (op);
3861       bitmap_value_insert_into_set (EXP_GEN (block), result);
3862     }
3863 }
3864
3865 /* Create value ids for PHI in BLOCK.  */
3866
3867 static void
3868 make_values_for_phi (gimple phi, basic_block block)
3869 {
3870   tree result = gimple_phi_result (phi);
3871
3872   /* We have no need for virtual phis, as they don't represent
3873      actual computations.  */
3874   if (is_gimple_reg (result))
3875     {
3876       pre_expr e = get_or_alloc_expr_for_name (result);
3877       add_to_value (get_expr_value_id (e), e);
3878       bitmap_insert_into_set (PHI_GEN (block), e);
3879       bitmap_value_insert_into_set (AVAIL_OUT (block), e);
3880       if (!in_fre)
3881         {
3882           unsigned i;
3883           for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); ++i)
3884             {
3885               tree arg = gimple_phi_arg_def (phi, i);
3886               if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3887                 {
3888                   e = get_or_alloc_expr_for_name (arg);
3889                   add_to_value (get_expr_value_id (e), e);
3890                 }
3891             }
3892         }
3893     }
3894 }
3895
3896 /* Compute the AVAIL set for all basic blocks.
3897
3898    This function performs value numbering of the statements in each basic
3899    block.  The AVAIL sets are built from information we glean while doing
3900    this value numbering, since the AVAIL sets contain only one entry per
3901    value.
3902
3903    AVAIL_IN[BLOCK] = AVAIL_OUT[dom(BLOCK)].
3904    AVAIL_OUT[BLOCK] = AVAIL_IN[BLOCK] U PHI_GEN[BLOCK] U TMP_GEN[BLOCK].  */
3905
3906 static void
3907 compute_avail (void)
3908 {
3909
3910   basic_block block, son;
3911   basic_block *worklist;
3912   size_t sp = 0;
3913   unsigned i;
3914
3915   /* We pretend that default definitions are defined in the entry block.
3916      This includes function arguments and the static chain decl.  */
3917   for (i = 1; i < num_ssa_names; ++i)
3918     {
3919       tree name = ssa_name (i);
3920       pre_expr e;
3921       if (!name
3922           || !SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (name)
3923           || has_zero_uses (name)
3924           || !is_gimple_reg (name))
3925         continue;
3926
3927       e = get_or_alloc_expr_for_name (name);
3928       add_to_value (get_expr_value_id (e), e);
3929       if (!in_fre)
3930         bitmap_insert_into_set (TMP_GEN (ENTRY_BLOCK_PTR), e);
3931       bitmap_value_insert_into_set (AVAIL_OUT (ENTRY_BLOCK_PTR), e);
3932     }
3933
3934   /* Allocate the worklist.  */
3935   worklist = XNEWVEC (basic_block, n_basic_blocks);
3936
3937   /* Seed the algorithm by putting the dominator children of the entry
3938      block on the worklist.  */
3939   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, ENTRY_BLOCK_PTR);
3940        son;
3941        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
3942     worklist[sp++] = son;
3943
3944   /* Loop until the worklist is empty.  */
3945   while (sp)
3946     {
3947       gimple_stmt_iterator gsi;
3948       gimple stmt;
3949       basic_block dom;
3950       unsigned int stmt_uid = 1;
3951
3952       /* Pick a block from the worklist.  */
3953       block = worklist[--sp];
3954
3955       /* Initially, the set of available values in BLOCK is that of
3956          its immediate dominator.  */
3957       dom = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, block);
3958       if (dom)
3959         bitmap_set_copy (AVAIL_OUT (block), AVAIL_OUT (dom));
3960
3961       /* Generate values for PHI nodes.  */
3962       for (gsi = gsi_start_phis (block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3963         make_values_for_phi (gsi_stmt (gsi), block);
3964
3965       BB_MAY_NOTRETURN (block) = 0;
3966
3967       /* Now compute value numbers and populate value sets with all
3968          the expressions computed in BLOCK.  */
3969       for (gsi = gsi_start_bb (block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
3970         {
3971           ssa_op_iter iter;
3972           tree op;
3973
3974           stmt = gsi_stmt (gsi);
3975           gimple_set_uid (stmt, stmt_uid++);
3976
3977           /* Cache whether the basic-block has any non-visible side-effect
3978              or control flow.
3979              If this isn't a call or it is the last stmt in the
3980              basic-block then the CFG represents things correctly.  */
3981           if (is_gimple_call (stmt)
3982               && !stmt_ends_bb_p (stmt))
3983             {
3984               /* Non-looping const functions always return normally.
3985                  Otherwise the call might not return or have side-effects
3986                  that forbids hoisting possibly trapping expressions
3987                  before it.  */
3988               int flags = gimple_call_flags (stmt);
3989               if (!(flags & ECF_CONST)
3990                   || (flags & ECF_LOOPING_CONST_OR_PURE))
3991                 BB_MAY_NOTRETURN (block) = 1;
3992             }
3993
3994           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3995             {
3996               pre_expr e = get_or_alloc_expr_for_name (op);
3997
3998               add_to_value (get_expr_value_id (e), e);
3999               if (!in_fre)
4000                 bitmap_insert_into_set (TMP_GEN (block), e);
4001               bitmap_value_insert_into_set (AVAIL_OUT (block), e);
4002             }
4003
4004           if (gimple_has_volatile_ops (stmt)
4005               || stmt_could_throw_p (stmt))
4006             continue;
4007
4008           switch (gimple_code (stmt))
4009             {
4010             case GIMPLE_RETURN:
4011               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_USE)
4012                 add_to_exp_gen (block, op);
4013               continue;
4014
4015             case GIMPLE_CALL:
4016               {
4017                 vn_reference_t ref;
4018                 unsigned int i;
4019                 vn_reference_op_t vro;
4020                 pre_expr result = NULL;
4021                 VEC(vn_reference_op_s, heap) *ops = NULL;
4022
4023                 if (!can_value_number_call (stmt))
4024                   continue;
4025
4026                 copy_reference_ops_from_call (stmt, &ops);
4027                 vn_reference_lookup_pieces (gimple_vuse (stmt), 0,
4028                                             gimple_expr_type (stmt),
4029                                             ops, &ref, VN_NOWALK);
4030                 VEC_free (vn_reference_op_s, heap, ops);
4031                 if (!ref)
4032                   continue;
4033
4034                 for (i = 0; VEC_iterate (vn_reference_op_s,
4035                                          ref->operands, i,
4036                                          vro); i++)
4037                   {
4038                     if (vro->op0 && TREE_CODE (vro->op0) == SSA_NAME)
4039                       add_to_exp_gen (block, vro->op0);
4040                     if (vro->op1 && TREE_CODE (vro->op1) == SSA_NAME)
4041                       add_to_exp_gen (block, vro->op1);
4042                     if (vro->op2 && TREE_CODE (vro->op2) == SSA_NAME)
4043                       add_to_exp_gen (block, vro->op2);
4044                   }
4045                 result = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
4046                 result->kind = REFERENCE;
4047                 result->id = 0;
4048                 PRE_EXPR_REFERENCE (result) = ref;
4049
4050                 get_or_alloc_expression_id (result);
4051                 add_to_value (get_expr_value_id (result), result);
4052                 if (!in_fre)
4053                   bitmap_value_insert_into_set (EXP_GEN (block), result);
4054                 continue;
4055               }
4056
4057             case GIMPLE_ASSIGN:
4058               {
4059                 pre_expr result = NULL;
4060                 switch (TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
4061                   {
4062                   case tcc_unary:
4063                   case tcc_binary:
4064                   case tcc_comparison:
4065                     {
4066                       vn_nary_op_t nary;
4067                       unsigned int i;
4068
4069                       vn_nary_op_lookup_pieces (gimple_num_ops (stmt) - 1,
4070                                                 gimple_assign_rhs_code (stmt),
4071                                                 gimple_expr_type (stmt),
4072                                                 gimple_assign_rhs1 (stmt),
4073                                                 gimple_assign_rhs2 (stmt),
4074                                                 NULL_TREE, NULL_TREE, &nary);
4075
4076                       if (!nary)
4077                         continue;
4078
4079                       for (i = 0; i < nary->length; i++)
4080                         if (TREE_CODE (nary->op[i]) == SSA_NAME)
4081                           add_to_exp_gen (block, nary->op[i]);
4082
4083                       result = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
4084                       result->kind = NARY;
4085                       result->id = 0;
4086                       PRE_EXPR_NARY (result) = nary;
4087                       break;
4088                     }
4089
4090                   case tcc_declaration:
4091                   case tcc_reference:
4092                     {
4093                       vn_reference_t ref;
4094                       unsigned int i;
4095                       vn_reference_op_t vro;
4096
4097                       vn_reference_lookup (gimple_assign_rhs1 (stmt),
4098                                            gimple_vuse (stmt),
4099                                            VN_WALK, &ref);
4100                       if (!ref)
4101                         continue;
4102
4103                       for (i = 0; VEC_iterate (vn_reference_op_s,
4104                                                ref->operands, i,
4105                                                vro); i++)
4106                         {
4107                           if (vro->op0 && TREE_CODE (vro->op0) == SSA_NAME)
4108                             add_to_exp_gen (block, vro->op0);
4109                           if (vro->op1 && TREE_CODE (vro->op1) == SSA_NAME)
4110                             add_to_exp_gen (block, vro->op1);
4111                           if (vro->op2 && TREE_CODE (vro->op2) == SSA_NAME)
4112                             add_to_exp_gen (block, vro->op2);
4113                         }
4114                       result = (pre_expr) pool_alloc (pre_expr_pool);
4115                       result->kind = REFERENCE;
4116                       result->id = 0;
4117                       PRE_EXPR_REFERENCE (result) = ref;
4118                       break;
4119                     }
4120
4121                   default:
4122                     /* For any other statement that we don't
4123                        recognize, simply add all referenced
4124                        SSA_NAMEs to EXP_GEN.  */
4125                     FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_USE)
4126                       add_to_exp_gen (block, op);
4127                     continue;
4128                   }
4129
4130                 get_or_alloc_expression_id (result);
4131                 add_to_value (get_expr_value_id (result), result);
4132                 if (!in_fre)
4133                   bitmap_value_insert_into_set (EXP_GEN (block), result);
4134
4135                 continue;
4136               }
4137             default:
4138               break;
4139             }
4140         }
4141
4142       /* Put the dominator children of BLOCK on the worklist of blocks
4143          to compute available sets for.  */
4144       for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, block);
4145            son;
4146            son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
4147         worklist[sp++] = son;
4148     }
4149
4150   free (worklist);
4151 }
4152
4153 /* Insert the expression for SSA_VN that SCCVN thought would be simpler
4154    than the available expressions for it.  The insertion point is
4155    right before the first use in STMT.  Returns the SSA_NAME that should
4156    be used for replacement.  */
4157
4158 static tree
4159 do_SCCVN_insertion (gimple stmt, tree ssa_vn)
4160 {
4161   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
4162   gimple_stmt_iterator gsi;
4163   gimple_seq stmts = NULL;
4164   tree expr;
4165   pre_expr e;
4166
4167   /* First create a value expression from the expression we want
4168      to insert and associate it with the value handle for SSA_VN.  */
4169   e = get_or_alloc_expr_for (vn_get_expr_for (ssa_vn));
4170   if (e == NULL)
4171     return NULL_TREE;
4172
4173   /* Then use create_expression_by_pieces to generate a valid
4174      expression to insert at this point of the IL stream.  */
4175   expr = create_expression_by_pieces (bb, e, &stmts, stmt, NULL);
4176   if (expr == NULL_TREE)
4177     return NULL_TREE;
4178   gsi = gsi_for_stmt (stmt);
4179   gsi_insert_seq_before (&gsi, stmts, GSI_SAME_STMT);
4180
4181   return expr;
4182 }
4183
4184 /* Eliminate fully redundant computations.  */
4185
4186 static unsigned int
4187 eliminate (void)
4188 {
4189   VEC (gimple, heap) *to_remove = NULL;
4190   basic_block b;
4191   unsigned int todo = 0;
4192   gimple_stmt_iterator gsi;
4193   gimple stmt;
4194   unsigned i;
4195
4196   FOR_EACH_BB (b)
4197     {
4198       for (gsi = gsi_start_bb (b); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4199         {
4200           stmt = gsi_stmt (gsi);
4201
4202           /* Lookup the RHS of the expression, see if we have an
4203              available computation for it.  If so, replace the RHS with
4204              the available computation.  */
4205           if (gimple_has_lhs (stmt)
4206               && TREE_CODE (gimple_get_lhs (stmt)) == SSA_NAME
4207               && !gimple_assign_ssa_name_copy_p (stmt)
4208               && (!gimple_assign_single_p (stmt)
4209                   || !is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
4210               && !gimple_has_volatile_ops  (stmt)
4211               && !has_zero_uses (gimple_get_lhs (stmt)))
4212             {
4213               tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
4214               tree rhs = NULL_TREE;
4215               tree sprime = NULL;
4216               pre_expr lhsexpr = get_or_alloc_expr_for_name (lhs);
4217               pre_expr sprimeexpr;
4218
4219               if (gimple_assign_single_p (stmt))
4220                 rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4221
4222               sprimeexpr = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (b),
4223                                                get_expr_value_id (lhsexpr),
4224                                                NULL);
4225
4226               if (sprimeexpr)
4227                 {
4228                   if (sprimeexpr->kind == CONSTANT)
4229                     sprime = PRE_EXPR_CONSTANT (sprimeexpr);
4230                   else if (sprimeexpr->kind == NAME)
4231                     sprime = PRE_EXPR_NAME (sprimeexpr);
4232                   else
4233                     gcc_unreachable ();
4234                 }
4235
4236               /* If there is no existing leader but SCCVN knows this
4237                  value is constant, use that constant.  */
4238               if (!sprime && is_gimple_min_invariant (VN_INFO (lhs)->valnum))
4239                 {
4240                   sprime = VN_INFO (lhs)->valnum;
4241                   if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs),
4242                                                   TREE_TYPE (sprime)))
4243                     sprime = fold_convert (TREE_TYPE (lhs), sprime);
4244
4245                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4246                     {
4247                       fprintf (dump_file, "Replaced ");
4248                       print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
4249                       fprintf (dump_file, " with ");
4250                       print_generic_expr (dump_file, sprime, 0);
4251                       fprintf (dump_file, " in ");
4252                       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4253                     }
4254                   pre_stats.eliminations++;
4255                   propagate_tree_value_into_stmt (&gsi, sprime);
4256                   stmt = gsi_stmt (gsi);
4257                   update_stmt (stmt);
4258                   continue;
4259                 }
4260
4261               /* If there is no existing usable leader but SCCVN thinks
4262                  it has an expression it wants to use as replacement,
4263                  insert that.  */
4264               if (!sprime || sprime == lhs)
4265                 {
4266                   tree val = VN_INFO (lhs)->valnum;
4267                   if (val != VN_TOP
4268                       && TREE_CODE (val) == SSA_NAME
4269                       && VN_INFO (val)->needs_insertion
4270                       && can_PRE_operation (vn_get_expr_for (val)))
4271                     sprime = do_SCCVN_insertion (stmt, val);
4272                 }
4273               if (sprime
4274                   && sprime != lhs
4275                   && (rhs == NULL_TREE
4276                       || TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME
4277                       || may_propagate_copy (rhs, sprime)))
4278                 {
4279                   bool can_make_abnormal_goto
4280                     = is_gimple_call (stmt)
4281                       && stmt_can_make_abnormal_goto (stmt);
4282
4283                   gcc_assert (sprime != rhs);
4284
4285                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4286                     {
4287                       fprintf (dump_file, "Replaced ");
4288                       print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
4289                       fprintf (dump_file, " with ");
4290                       print_generic_expr (dump_file, sprime, 0);
4291                       fprintf (dump_file, " in ");
4292                       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4293                     }
4294
4295                   if (TREE_CODE (sprime) == SSA_NAME)
4296                     gimple_set_plf (SSA_NAME_DEF_STMT (sprime),
4297                                     NECESSARY, true);
4298                   /* We need to make sure the new and old types actually match,
4299                      which may require adding a simple cast, which fold_convert
4300                      will do for us.  */
4301                   if ((!rhs || TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME)
4302                       && !useless_type_conversion_p (gimple_expr_type (stmt),
4303                                                      TREE_TYPE (sprime)))
4304                     sprime = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), sprime);
4305
4306                   pre_stats.eliminations++;
4307                   propagate_tree_value_into_stmt (&gsi, sprime);
4308                   stmt = gsi_stmt (gsi);
4309                   update_stmt (stmt);
4310
4311                   /* If we removed EH side-effects from the statement, clean
4312                      its EH information.  */
4313                   if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (stmt, stmt))
4314                     {
4315                       bitmap_set_bit (need_eh_cleanup,
4316                                       gimple_bb (stmt)->index);
4317                       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4318                         fprintf (dump_file, "  Removed EH side-effects.\n");
4319                     }
4320
4321                   /* Likewise for AB side-effects.  */
4322                   if (can_make_abnormal_goto
4323                       && !stmt_can_make_abnormal_goto (stmt))
4324                     {
4325                       bitmap_set_bit (need_ab_cleanup,
4326                                       gimple_bb (stmt)->index);
4327                       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4328                         fprintf (dump_file, "  Removed AB side-effects.\n");
4329                     }
4330                 }
4331             }
4332           /* If the statement is a scalar store, see if the expression
4333              has the same value number as its rhs.  If so, the store is
4334              dead.  */
4335           else if (gimple_assign_single_p (stmt)
4336                    && !is_gimple_reg (gimple_assign_lhs (stmt))
4337                    && (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == SSA_NAME
4338                        || is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt))))
4339             {
4340               tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4341               tree val;
4342               val = vn_reference_lookup (gimple_assign_lhs (stmt),
4343                                          gimple_vuse (stmt), VN_WALK, NULL);
4344               if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
4345                 rhs = VN_INFO (rhs)->valnum;
4346               if (val
4347                   && operand_equal_p (val, rhs, 0))
4348                 {
4349                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4350                     {
4351                       fprintf (dump_file, "Deleted redundant store ");
4352                       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4353                     }
4354
4355                   /* Queue stmt for removal.  */
4356                   VEC_safe_push (gimple, heap, to_remove, stmt);
4357                 }
4358             }
4359           /* Visit COND_EXPRs and fold the comparison with the
4360              available value-numbers.  */
4361           else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
4362             {
4363               tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
4364               tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
4365               tree result;
4366
4367               if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4368                 op0 = VN_INFO (op0)->valnum;
4369               if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4370                 op1 = VN_INFO (op1)->valnum;
4371               result = fold_binary (gimple_cond_code (stmt), boolean_type_node,
4372                                     op0, op1);
4373               if (result && TREE_CODE (result) == INTEGER_CST)
4374                 {
4375                   if (integer_zerop (result))
4376                     gimple_cond_make_false (stmt);
4377                   else
4378                     gimple_cond_make_true (stmt);
4379                   update_stmt (stmt);
4380                   todo = TODO_cleanup_cfg;
4381                 }
4382             }
4383           /* Visit indirect calls and turn them into direct calls if
4384              possible.  */
4385           if (is_gimple_call (stmt))
4386             {
4387               tree orig_fn = gimple_call_fn (stmt);
4388               tree fn;
4389               if (!orig_fn)
4390                 continue;
4391               if (TREE_CODE (orig_fn) == SSA_NAME)
4392                 fn = VN_INFO (orig_fn)->valnum;
4393               else if (TREE_CODE (orig_fn) == OBJ_TYPE_REF
4394                        && TREE_CODE (OBJ_TYPE_REF_EXPR (orig_fn)) == SSA_NAME)
4395                 fn = VN_INFO (OBJ_TYPE_REF_EXPR (orig_fn))->valnum;
4396               else
4397                 continue;
4398               if (gimple_call_addr_fndecl (fn) != NULL_TREE
4399                   && useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (orig_fn),
4400                                                 TREE_TYPE (fn)))
4401                 {
4402                   bool can_make_abnormal_goto
4403                     = stmt_can_make_abnormal_goto (stmt);
4404                   bool was_noreturn = gimple_call_noreturn_p (stmt);
4405
4406                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4407                     {
4408                       fprintf (dump_file, "Replacing call target with ");
4409                       print_generic_expr (dump_file, fn, 0);
4410                       fprintf (dump_file, " in ");
4411                       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
4412                     }
4413
4414                   gimple_call_set_fn (stmt, fn);
4415                   update_stmt (stmt);
4416
4417                   /* When changing a call into a noreturn call, cfg cleanup
4418                      is needed to fix up the noreturn call.  */
4419                   if (!was_noreturn && gimple_call_noreturn_p (stmt))
4420                     todo |= TODO_cleanup_cfg;
4421
4422                   /* If we removed EH side-effects from the statement, clean
4423                      its EH information.  */
4424                   if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (stmt, stmt))
4425                     {
4426                       bitmap_set_bit (need_eh_cleanup,
4427                                       gimple_bb (stmt)->index);
4428                       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4429                         fprintf (dump_file, "  Removed EH side-effects.\n");
4430                     }
4431
4432                   /* Likewise for AB side-effects.  */
4433                   if (can_make_abnormal_goto
4434                       && !stmt_can_make_abnormal_goto (stmt))
4435                     {
4436                       bitmap_set_bit (need_ab_cleanup,
4437                                       gimple_bb (stmt)->index);
4438                       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4439                         fprintf (dump_file, "  Removed AB side-effects.\n");
4440                     }
4441
4442                   /* Changing an indirect call to a direct call may
4443                      have exposed different semantics.  This may
4444                      require an SSA update.  */
4445                   todo |= TODO_update_ssa_only_virtuals;
4446                 }
4447             }
4448         }
4449
4450       for (gsi = gsi_start_phis (b); !gsi_end_p (gsi);)
4451         {
4452           gimple stmt, phi = gsi_stmt (gsi);
4453           tree sprime = NULL_TREE, res = PHI_RESULT (phi);
4454           pre_expr sprimeexpr, resexpr;
4455           gimple_stmt_iterator gsi2;
4456
4457           /* We want to perform redundant PHI elimination.  Do so by
4458              replacing the PHI with a single copy if possible.
4459              Do not touch inserted, single-argument or virtual PHIs.  */
4460           if (gimple_phi_num_args (phi) == 1
4461               || !is_gimple_reg (res))
4462             {
4463               gsi_next (&gsi);
4464               continue;
4465             }
4466
4467           resexpr = get_or_alloc_expr_for_name (res);
4468           sprimeexpr = bitmap_find_leader (AVAIL_OUT (b),
4469                                            get_expr_value_id (resexpr), NULL);
4470           if (sprimeexpr)
4471             {
4472               if (sprimeexpr->kind == CONSTANT)
4473                 sprime = PRE_EXPR_CONSTANT (sprimeexpr);
4474               else if (sprimeexpr->kind == NAME)
4475                 sprime = PRE_EXPR_NAME (sprimeexpr);
4476               else
4477                 gcc_unreachable ();
4478             }
4479           if (!sprime && is_gimple_min_invariant (VN_INFO (res)->valnum))
4480             {
4481               sprime = VN_INFO (res)->valnum;
4482               if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (res),
4483                                               TREE_TYPE (sprime)))
4484                 sprime = fold_convert (TREE_TYPE (res), sprime);
4485             }
4486           if (!sprime
4487               || sprime == res)
4488             {
4489               gsi_next (&gsi);
4490               continue;
4491             }
4492
4493           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4494             {
4495               fprintf (dump_file, "Replaced redundant PHI node defining ");
4496               print_generic_expr (dump_file, res, 0);
4497               fprintf (dump_file, " with ");
4498               print_generic_expr (dump_file, sprime, 0);
4499               fprintf (dump_file, "\n");
4500             }
4501
4502           remove_phi_node (&gsi, false);
4503
4504           if (!bitmap_bit_p (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (res))
4505               && TREE_CODE (sprime) == SSA_NAME)
4506             gimple_set_plf (SSA_NAME_DEF_STMT (sprime), NECESSARY, true);
4507
4508           if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (res), TREE_TYPE (sprime)))
4509             sprime = fold_convert (TREE_TYPE (res), sprime);
4510           stmt = gimple_build_assign (res, sprime);
4511           SSA_NAME_DEF_STMT (res) = stmt;
4512           gimple_set_plf (stmt, NECESSARY, gimple_plf (phi, NECESSARY));
4513
4514           gsi2 = gsi_after_labels (b);
4515           gsi_insert_before (&gsi2, stmt, GSI_NEW_STMT);
4516           /* Queue the copy for eventual removal.  */
4517           VEC_safe_push (gimple, heap, to_remove, stmt);
4518           /* If we inserted this PHI node ourself, it's not an elimination.  */
4519           if (bitmap_bit_p (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (res)))
4520             pre_stats.phis--;
4521           else
4522             pre_stats.eliminations++;
4523         }
4524     }
4525
4526   /* We cannot remove stmts during BB walk, especially not release SSA
4527      names there as this confuses the VN machinery.  The stmts ending
4528      up in to_remove are either stores or simple copies.  */
4529   FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, to_remove, i, stmt)
4530     {
4531       tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
4532       tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4533       use_operand_p use_p;
4534       gimple use_stmt;
4535
4536       /* If there is a single use only, propagate the equivalency
4537          instead of keeping the copy.  */
4538       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
4539           && TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
4540           && single_imm_use (lhs, &use_p, &use_stmt)
4541           && may_propagate_copy (USE_FROM_PTR (use_p), rhs))
4542         {
4543           SET_USE (use_p, rhs);
4544           update_stmt (use_stmt);
4545           if (bitmap_bit_p (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (lhs))
4546               && TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
4547             gimple_set_plf (SSA_NAME_DEF_STMT (rhs), NECESSARY, true);
4548         }
4549
4550       /* If this is a store or a now unused copy, remove it.  */
4551       if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME
4552           || has_zero_uses (lhs))
4553         {
4554           basic_block bb = gimple_bb (stmt);
4555           gsi = gsi_for_stmt (stmt);
4556           unlink_stmt_vdef (stmt);
4557           gsi_remove (&gsi, true);
4558           if (gimple_purge_dead_eh_edges (bb))
4559             todo |= TODO_cleanup_cfg;
4560           if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
4561             bitmap_clear_bit (inserted_exprs, SSA_NAME_VERSION (lhs));
4562           release_defs (stmt);
4563         }
4564     }
4565   VEC_free (gimple, heap, to_remove);
4566
4567   return todo;
4568 }
4569
4570 /* Borrow a bit of tree-ssa-dce.c for the moment.
4571    XXX: In 4.1, we should be able to just run a DCE pass after PRE, though
4572    this may be a bit faster, and we may want critical edges kept split.  */
4573
4574 /* If OP's defining statement has not already been determined to be necessary,
4575    mark that statement necessary. Return the stmt, if it is newly
4576    necessary.  */
4577
4578 static inline gimple
4579 mark_operand_necessary (tree op)
4580 {
4581   gimple stmt;
4582
4583   gcc_assert (op);
4584
4585   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4586     return NULL;
4587
4588   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
4589   gcc_assert (stmt);
4590
4591   if (gimple_plf (stmt, NECESSARY)
4592       || gimple_nop_p (stmt))
4593     return NULL;
4594
4595   gimple_set_plf (stmt, NECESSARY, true);
4596   return stmt;
4597 }
4598
4599 /* Because we don't follow exactly the standard PRE algorithm, and decide not
4600    to insert PHI nodes sometimes, and because value numbering of casts isn't
4601    perfect, we sometimes end up inserting dead code.   This simple DCE-like
4602    pass removes any insertions we made that weren't actually used.  */
4603
4604 static void
4605 remove_dead_inserted_code (void)
4606 {
4607   bitmap worklist;
4608   unsigned i;
4609   bitmap_iterator bi;
4610   gimple t;
4611
4612   worklist = BITMAP_ALLOC (NULL);
4613   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inserted_exprs, 0, i, bi)
4614     {
4615       t = SSA_NAME_DEF_STMT (ssa_name (i));
4616       if (gimple_plf (t, NECESSARY))
4617         bitmap_set_bit (worklist, i);
4618     }
4619   while (!bitmap_empty_p (worklist))
4620     {
4621       i = bitmap_first_set_bit (worklist);
4622       bitmap_clear_bit (worklist, i);
4623       t = SSA_NAME_DEF_STMT (ssa_name (i));
4624
4625       /* PHI nodes are somewhat special in that each PHI alternative has
4626          data and control dependencies.  All the statements feeding the
4627          PHI node's arguments are always necessary. */
4628       if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
4629         {
4630           unsigned k;
4631
4632           for (k = 0; k < gimple_phi_num_args (t); k++)
4633             {
4634               tree arg = PHI_ARG_DEF (t, k);
4635               if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4636                 {
4637                   gimple n = mark_operand_necessary (arg);
4638                   if (n)
4639                     bitmap_set_bit (worklist, SSA_NAME_VERSION (arg));
4640                 }
4641             }
4642         }
4643       else
4644         {
4645           /* Propagate through the operands.  Examine all the USE, VUSE and
4646              VDEF operands in this statement.  Mark all the statements
4647              which feed this statement's uses as necessary.  */
4648           ssa_op_iter iter;
4649           tree use;
4650
4651           /* The operands of VDEF expressions are also needed as they
4652              represent potential definitions that may reach this
4653              statement (VDEF operands allow us to follow def-def
4654              links).  */
4655
4656           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, t, iter, SSA_OP_ALL_USES)
4657             {
4658               gimple n = mark_operand_necessary (use);
4659               if (n)
4660                 bitmap_set_bit (worklist, SSA_NAME_VERSION (use));
4661             }
4662         }
4663     }
4664
4665   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (inserted_exprs, 0, i, bi)
4666     {
4667       t = SSA_NAME_DEF_STMT (ssa_name (i));
4668       if (!gimple_plf (t, NECESSARY))
4669         {
4670           gimple_stmt_iterator gsi;
4671
4672           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4673             {
4674               fprintf (dump_file, "Removing unnecessary insertion:");
4675               print_gimple_stmt (dump_file, t, 0, 0);
4676             }
4677
4678           gsi = gsi_for_stmt (t);
4679           if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
4680             remove_phi_node (&gsi, true);
4681           else
4682             {
4683               gsi_remove (&gsi, true);
4684               release_defs (t);
4685             }
4686         }
4687     }
4688   BITMAP_FREE (worklist);
4689 }
4690
4691 /* Compute a reverse post-order in *POST_ORDER.  If INCLUDE_ENTRY_EXIT is
4692    true, then then ENTRY_BLOCK and EXIT_BLOCK are included.  Returns
4693    the number of visited blocks.  */
4694
4695 static int
4696 my_rev_post_order_compute (int *post_order, bool include_entry_exit)
4697 {
4698   edge_iterator *stack;
4699   int sp;
4700   int post_order_num = 0;
4701   sbitmap visited;
4702
4703   if (include_entry_exit)
4704     post_order[post_order_num++] = EXIT_BLOCK;
4705
4706   /* Allocate stack for back-tracking up CFG.  */
4707   stack = XNEWVEC (edge_iterator, n_basic_blocks + 1);
4708   sp = 0;
4709
4710   /* Allocate bitmap to track nodes that have been visited.  */
4711   visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
4712
4713   /* None of the nodes in the CFG have been visited yet.  */
4714   sbitmap_zero (visited);
4715
4716   /* Push the last edge on to the stack.  */
4717   stack[sp++] = ei_start (EXIT_BLOCK_PTR->preds);
4718
4719   while (sp)
4720     {
4721       edge_iterator ei;
4722       basic_block src;
4723       basic_block dest;
4724
4725       /* Look at the edge on the top of the stack.  */
4726       ei = stack[sp - 1];
4727       src = ei_edge (ei)->src;
4728       dest = ei_edge (ei)->dest;
4729
4730       /* Check if the edge destination has been visited yet.  */
4731       if (src != ENTRY_BLOCK_PTR && ! TEST_BIT (visited, src->index))
4732         {
4733           /* Mark that we have visited the destination.  */
4734           SET_BIT (visited, src->index);
4735
4736           if (EDGE_COUNT (src->preds) > 0)
4737             /* Since the DEST node has been visited for the first
4738                time, check its successors.  */
4739             stack[sp++] = ei_start (src->preds);
4740           else
4741             post_order[post_order_num++] = src->index;
4742         }
4743       else
4744         {
4745           if (ei_one_before_end_p (ei) && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
4746             post_order[post_order_num++] = dest->index;
4747
4748           if (!ei_one_before_end_p (ei))
4749             ei_next (&stack[sp - 1]);
4750           else
4751             sp--;
4752         }
4753     }
4754
4755   if (include_entry_exit)
4756     post_order[post_order_num++] = ENTRY_BLOCK;
4757
4758   free (stack);
4759   sbitmap_free (visited);
4760   return post_order_num;
4761 }
4762
4763
4764 /* Initialize data structures used by PRE.  */
4765
4766 static void
4767 init_pre (bool do_fre)
4768 {
4769   basic_block bb;
4770
4771   next_expression_id = 1;
4772   expressions = NULL;
4773   VEC_safe_push (pre_expr, heap, expressions, NULL);
4774   value_expressions = VEC_alloc (bitmap_set_t, heap, get_max_value_id () + 1);
4775   VEC_safe_grow_cleared (bitmap_set_t, heap, value_expressions,
4776                          get_max_value_id() + 1);
4777   name_to_id = NULL;
4778
4779   in_fre = do_fre;
4780
4781   inserted_exprs = BITMAP_ALLOC (NULL);
4782   need_creation = NULL;
4783   pretemp = NULL_TREE;
4784   storetemp = NULL_TREE;
4785   prephitemp = NULL_TREE;
4786
4787   connect_infinite_loops_to_exit ();
4788   memset (&pre_stats, 0, sizeof (pre_stats));
4789
4790
4791   postorder = XNEWVEC (int, n_basic_blocks - NUM_FIXED_BLOCKS);
4792   my_rev_post_order_compute (postorder, false);
4793
4794   alloc_aux_for_blocks (sizeof (struct bb_bitmap_sets));
4795
4796   calculate_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4797   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4798
4799   bitmap_obstack_initialize (&grand_bitmap_obstack);
4800   phi_translate_table = htab_create (5110, expr_pred_trans_hash,
4801                                      expr_pred_trans_eq, free);
4802   expression_to_id = htab_create (num_ssa_names * 3,
4803                                   pre_expr_hash,
4804                                   pre_expr_eq, NULL);
4805   bitmap_set_pool = create_alloc_pool ("Bitmap sets",
4806                                        sizeof (struct bitmap_set), 30);
4807   pre_expr_pool = create_alloc_pool ("pre_expr nodes",
4808                                      sizeof (struct pre_expr_d), 30);
4809   FOR_ALL_BB (bb)
4810     {
4811       EXP_GEN (bb) = bitmap_set_new ();
4812       PHI_GEN (bb) = bitmap_set_new ();
4813       TMP_GEN (bb) = bitmap_set_new ();
4814       AVAIL_OUT (bb) = bitmap_set_new ();
4815     }
4816
4817   need_eh_cleanup = BITMAP_ALLOC (NULL);
4818   need_ab_cleanup = BITMAP_ALLOC (NULL);
4819 }
4820
4821
4822 /* Deallocate data structures used by PRE.  */
4823
4824 static void
4825 fini_pre (bool do_fre)
4826 {
4827   free (postorder);
4828   VEC_free (bitmap_set_t, heap, value_expressions);
4829   BITMAP_FREE (inserted_exprs);
4830   VEC_free (gimple, heap, need_creation);
4831   bitmap_obstack_release (&grand_bitmap_obstack);
4832   free_alloc_pool (bitmap_set_pool);
4833   free_alloc_pool (pre_expr_pool);
4834   htab_delete (phi_translate_table);
4835   htab_delete (expression_to_id);
4836   VEC_free (unsigned, heap, name_to_id);
4837
4838   free_aux_for_blocks ();
4839
4840   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4841
4842   if (!bitmap_empty_p (need_eh_cleanup))
4843     {
4844       gimple_purge_all_dead_eh_edges (need_eh_cleanup);
4845       cleanup_tree_cfg ();
4846     }
4847
4848   BITMAP_FREE (need_eh_cleanup);
4849
4850   if (!bitmap_empty_p (need_ab_cleanup))
4851     {
4852       gimple_purge_all_dead_abnormal_call_edges (need_ab_cleanup);
4853       cleanup_tree_cfg ();
4854     }
4855
4856   BITMAP_FREE (need_ab_cleanup);
4857
4858   if (!do_fre)
4859     loop_optimizer_finalize ();
4860 }
4861
4862 /* Main entry point to the SSA-PRE pass.  DO_FRE is true if the caller
4863    only wants to do full redundancy elimination.  */
4864
4865 static unsigned int
4866 execute_pre (bool do_fre)
4867 {
4868   unsigned int todo = 0;
4869
4870   do_partial_partial = optimize > 2 && optimize_function_for_speed_p (cfun);
4871
4872   /* This has to happen before SCCVN runs because
4873      loop_optimizer_init may create new phis, etc.  */
4874   if (!do_fre)
4875     loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL);
4876
4877   if (!run_scc_vn (do_fre ? VN_WALKREWRITE : VN_WALK))
4878     {
4879       if (!do_fre)
4880         loop_optimizer_finalize ();
4881
4882       return 0;
4883     }
4884
4885   init_pre (do_fre);
4886   scev_initialize ();
4887
4888   /* Collect and value number expressions computed in each basic block.  */
4889   compute_avail ();
4890
4891   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4892     {
4893       basic_block bb;
4894
4895       FOR_ALL_BB (bb)
4896         {
4897           print_bitmap_set (dump_file, EXP_GEN (bb), "exp_gen", bb->index);
4898           print_bitmap_set (dump_file, PHI_GEN (bb), "phi_gen", bb->index);
4899           print_bitmap_set (dump_file, TMP_GEN (bb), "tmp_gen", bb->index);
4900           print_bitmap_set (dump_file, AVAIL_OUT (bb), "avail_out", bb->index);
4901         }
4902     }
4903
4904   /* Insert can get quite slow on an incredibly large number of basic
4905      blocks due to some quadratic behavior.  Until this behavior is
4906      fixed, don't run it when he have an incredibly large number of
4907      bb's.  If we aren't going to run insert, there is no point in
4908      computing ANTIC, either, even though it's plenty fast.  */
4909   if (!do_fre && n_basic_blocks < 4000)
4910     {
4911       compute_antic ();
4912       insert ();
4913     }
4914
4915   /* Make sure to remove fake edges before committing our inserts.
4916      This makes sure we don't end up with extra critical edges that
4917      we would need to split.  */
4918   remove_fake_exit_edges ();
4919   gsi_commit_edge_inserts ();
4920
4921   /* Remove all the redundant expressions.  */
4922   todo |= eliminate ();
4923
4924   statistics_counter_event (cfun, "Insertions", pre_stats.insertions);
4925   statistics_counter_event (cfun, "PA inserted", pre_stats.pa_insert);
4926   statistics_counter_event (cfun, "New PHIs", pre_stats.phis);
4927   statistics_counter_event (cfun, "Eliminated", pre_stats.eliminations);
4928   statistics_counter_event (cfun, "Constified", pre_stats.constified);
4929
4930   clear_expression_ids ();
4931   free_scc_vn ();
4932   if (!do_fre)
4933     {
4934       remove_dead_inserted_code ();
4935       todo |= TODO_verify_flow;
4936     }
4937
4938   scev_finalize ();
4939   fini_pre (do_fre);
4940
4941   return todo;
4942 }
4943
4944 /* Gate and execute functions for PRE.  */
4945
4946 static unsigned int
4947 do_pre (void)
4948 {
4949   return execute_pre (false);
4950 }
4951
4952 static bool
4953 gate_pre (void)
4954 {
4955   return flag_tree_pre != 0;
4956 }
4957
4958 struct gimple_opt_pass pass_pre =
4959 {
4960  {
4961   GIMPLE_PASS,
4962   "pre",                                /* name */
4963   gate_pre,                             /* gate */
4964   do_pre,                               /* execute */
4965   NULL,                                 /* sub */
4966   NULL,                                 /* next */
4967   0,                                    /* static_pass_number */
4968   TV_TREE_PRE,                          /* tv_id */
4969   PROP_no_crit_edges | PROP_cfg
4970     | PROP_ssa,                         /* properties_required */
4971   0,                                    /* properties_provided */
4972   0,                                    /* properties_destroyed */
4973   TODO_rebuild_alias,                   /* todo_flags_start */
4974   TODO_update_ssa_only_virtuals | TODO_dump_func | TODO_ggc_collect
4975   | TODO_verify_ssa /* todo_flags_finish */
4976  }
4977 };
4978
4979
4980 /* Gate and execute functions for FRE.  */
4981
4982 static unsigned int
4983 execute_fre (void)
4984 {
4985   return execute_pre (true);
4986 }
4987
4988 static bool
4989 gate_fre (void)
4990 {
4991   return flag_tree_fre != 0;
4992 }
4993
4994 struct gimple_opt_pass pass_fre =
4995 {
4996  {
4997   GIMPLE_PASS,
4998   "fre",                                /* name */
4999   gate_fre,                             /* gate */
5000   execute_fre,                          /* execute */
5001   NULL,                                 /* sub */
5002   NULL,                                 /* next */
5003   0,                                    /* static_pass_number */
5004   TV_TREE_FRE,                          /* tv_id */
5005   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
5006   0,                                    /* properties_provided */
5007   0,                                    /* properties_destroyed */
5008   0,                                    /* todo_flags_start */
5009   TODO_dump_func | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa /* todo_flags_finish */
5010  }
5011 };