OSDN Git Service

815c84fb7b305bebc032bf4e01bfa6bfa397d2cf
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-threadupdate.c
1 /* Thread edges through blocks and update the control flow and SSA graphs.
2    Copyright (C) 2004, 2005, 2006 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GCC.
5
6 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
18 the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
19 Boston, MA 02110-1301, USA.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "tree.h"
26 #include "flags.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "tm_p.h"
29 #include "ggc.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "output.h"
32 #include "expr.h"
33 #include "function.h"
34 #include "diagnostic.h"
35 #include "tree-flow.h"
36 #include "tree-dump.h"
37 #include "tree-pass.h"
38 #include "cfgloop.h"
39
40 /* Given a block B, update the CFG and SSA graph to reflect redirecting
41    one or more in-edges to B to instead reach the destination of an
42    out-edge from B while preserving any side effects in B.
43
44    i.e., given A->B and B->C, change A->B to be A->C yet still preserve the
45    side effects of executing B.
46
47      1. Make a copy of B (including its outgoing edges and statements).  Call
48         the copy B'.  Note B' has no incoming edges or PHIs at this time.
49
50      2. Remove the control statement at the end of B' and all outgoing edges
51         except B'->C.
52
53      3. Add a new argument to each PHI in C with the same value as the existing
54         argument associated with edge B->C.  Associate the new PHI arguments
55         with the edge B'->C.
56
57      4. For each PHI in B, find or create a PHI in B' with an identical
58         PHI_RESULT.  Add an argument to the PHI in B' which has the same
59         value as the PHI in B associated with the edge A->B.  Associate
60         the new argument in the PHI in B' with the edge A->B.
61
62      5. Change the edge A->B to A->B'.
63
64         5a. This automatically deletes any PHI arguments associated with the
65             edge A->B in B.
66
67         5b. This automatically associates each new argument added in step 4
68             with the edge A->B'.
69
70      6. Repeat for other incoming edges into B.
71
72      7. Put the duplicated resources in B and all the B' blocks into SSA form.
73
74    Note that block duplication can be minimized by first collecting the
75    the set of unique destination blocks that the incoming edges should
76    be threaded to.  Block duplication can be further minimized by using
77    B instead of creating B' for one destination if all edges into B are
78    going to be threaded to a successor of B.
79
80    We further reduce the number of edges and statements we create by
81    not copying all the outgoing edges and the control statement in
82    step #1.  We instead create a template block without the outgoing
83    edges and duplicate the template.  */
84
85
86 /* Steps #5 and #6 of the above algorithm are best implemented by walking
87    all the incoming edges which thread to the same destination edge at
88    the same time.  That avoids lots of table lookups to get information
89    for the destination edge.
90
91    To realize that implementation we create a list of incoming edges
92    which thread to the same outgoing edge.  Thus to implement steps
93    #5 and #6 we traverse our hash table of outgoing edge information.
94    For each entry we walk the list of incoming edges which thread to
95    the current outgoing edge.  */
96
97 struct el
98 {
99   edge e;
100   struct el *next;
101 };
102
103 /* Main data structure recording information regarding B's duplicate
104    blocks.  */
105
106 /* We need to efficiently record the unique thread destinations of this
107    block and specific information associated with those destinations.  We
108    may have many incoming edges threaded to the same outgoing edge.  This
109    can be naturally implemented with a hash table.  */
110
111 struct redirection_data
112 {
113   /* A duplicate of B with the trailing control statement removed and which
114      targets a single successor of B.  */
115   basic_block dup_block;
116
117   /* An outgoing edge from B.  DUP_BLOCK will have OUTGOING_EDGE->dest as
118      its single successor.  */
119   edge outgoing_edge;
120
121   /* A list of incoming edges which we want to thread to
122      OUTGOING_EDGE->dest.  */
123   struct el *incoming_edges;
124
125   /* Flag indicating whether or not we should create a duplicate block
126      for this thread destination.  This is only true if we are threading
127      all incoming edges and thus are using BB itself as a duplicate block.  */
128   bool do_not_duplicate;
129 };
130
131 /* Main data structure to hold information for duplicates of BB.  */
132 static htab_t redirection_data;
133
134 /* Data structure of information to pass to hash table traversal routines.  */
135 struct local_info
136 {
137   /* The current block we are working on.  */
138   basic_block bb;
139
140   /* A template copy of BB with no outgoing edges or control statement that
141      we use for creating copies.  */
142   basic_block template_block;
143
144   /* TRUE if we thread one or more jumps, FALSE otherwise.  */
145   bool jumps_threaded;
146 };
147
148 /* Passes which use the jump threading code register jump threading
149    opportunities as they are discovered.  We keep the registered
150    jump threading opportunities in this vector as edge pairs
151    (original_edge, target_edge).  */
152 static VEC(edge,heap) *threaded_edges;
153
154
155 /* Jump threading statistics.  */
156
157 struct thread_stats_d
158 {
159   unsigned long num_threaded_edges;
160 };
161
162 struct thread_stats_d thread_stats;
163
164
165 /* Remove the last statement in block BB if it is a control statement
166    Also remove all outgoing edges except the edge which reaches DEST_BB.
167    If DEST_BB is NULL, then remove all outgoing edges.  */
168
169 static void
170 remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (basic_block bb, basic_block dest_bb)
171 {
172   block_stmt_iterator bsi;
173   edge e;
174   edge_iterator ei;
175
176   bsi = bsi_last (bb);
177
178   /* If the duplicate ends with a control statement, then remove it.
179
180      Note that if we are duplicating the template block rather than the
181      original basic block, then the duplicate might not have any real
182      statements in it.  */
183   if (!bsi_end_p (bsi)
184       && bsi_stmt (bsi)
185       && (TREE_CODE (bsi_stmt (bsi)) == COND_EXPR
186           || TREE_CODE (bsi_stmt (bsi)) == GOTO_EXPR
187           || TREE_CODE (bsi_stmt (bsi)) == SWITCH_EXPR))
188     bsi_remove (&bsi, true);
189
190   for (ei = ei_start (bb->succs); (e = ei_safe_edge (ei)); )
191     {
192       if (e->dest != dest_bb)
193         remove_edge (e);
194       else
195         ei_next (&ei);
196     }
197 }
198
199 /* Create a duplicate of BB which only reaches the destination of the edge
200    stored in RD.  Record the duplicate block in RD.  */
201
202 static void
203 create_block_for_threading (basic_block bb, struct redirection_data *rd)
204 {
205   /* We can use the generic block duplication code and simply remove
206      the stuff we do not need.  */
207   rd->dup_block = duplicate_block (bb, NULL, NULL);
208
209   /* Zero out the profile, since the block is unreachable for now.  */
210   rd->dup_block->frequency = 0;
211   rd->dup_block->count = 0;
212
213   /* The call to duplicate_block will copy everything, including the
214      useless COND_EXPR or SWITCH_EXPR at the end of BB.  We just remove
215      the useless COND_EXPR or SWITCH_EXPR here rather than having a
216      specialized block copier.  We also remove all outgoing edges
217      from the duplicate block.  The appropriate edge will be created
218      later.  */
219   remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (rd->dup_block, NULL);
220 }
221
222 /* Hashing and equality routines for our hash table.  */
223 static hashval_t
224 redirection_data_hash (const void *p)
225 {
226   edge e = ((struct redirection_data *)p)->outgoing_edge;
227   return e->dest->index;
228 }
229
230 static int
231 redirection_data_eq (const void *p1, const void *p2)
232 {
233   edge e1 = ((struct redirection_data *)p1)->outgoing_edge;
234   edge e2 = ((struct redirection_data *)p2)->outgoing_edge;
235
236   return e1 == e2;
237 }
238
239 /* Given an outgoing edge E lookup and return its entry in our hash table.
240
241    If INSERT is true, then we insert the entry into the hash table if
242    it is not already present.  INCOMING_EDGE is added to the list of incoming
243    edges associated with E in the hash table.  */
244
245 static struct redirection_data *
246 lookup_redirection_data (edge e, edge incoming_edge, enum insert_option insert)
247 {
248   void **slot;
249   struct redirection_data *elt;
250
251  /* Build a hash table element so we can see if E is already
252      in the table.  */
253   elt = XNEW (struct redirection_data);
254   elt->outgoing_edge = e;
255   elt->dup_block = NULL;
256   elt->do_not_duplicate = false;
257   elt->incoming_edges = NULL;
258
259   slot = htab_find_slot (redirection_data, elt, insert);
260
261   /* This will only happen if INSERT is false and the entry is not
262      in the hash table.  */
263   if (slot == NULL)
264     {
265       free (elt);
266       return NULL;
267     }
268
269   /* This will only happen if E was not in the hash table and
270      INSERT is true.  */
271   if (*slot == NULL)
272     {
273       *slot = (void *)elt;
274       elt->incoming_edges = XNEW (struct el);
275       elt->incoming_edges->e = incoming_edge;
276       elt->incoming_edges->next = NULL;
277       return elt;
278     }
279   /* E was in the hash table.  */
280   else
281     {
282       /* Free ELT as we do not need it anymore, we will extract the
283          relevant entry from the hash table itself.  */
284       free (elt);
285
286       /* Get the entry stored in the hash table.  */
287       elt = (struct redirection_data *) *slot;
288
289       /* If insertion was requested, then we need to add INCOMING_EDGE
290          to the list of incoming edges associated with E.  */
291       if (insert)
292         {
293           struct el *el = XNEW (struct el);
294           el->next = elt->incoming_edges;
295           el->e = incoming_edge;
296           elt->incoming_edges = el;
297         }
298
299       return elt;
300     }
301 }
302
303 /* Given a duplicate block and its single destination (both stored
304    in RD).  Create an edge between the duplicate and its single
305    destination.
306
307    Add an additional argument to any PHI nodes at the single
308    destination.  */
309
310 static void
311 create_edge_and_update_destination_phis (struct redirection_data *rd)
312 {
313   edge e = make_edge (rd->dup_block, rd->outgoing_edge->dest, EDGE_FALLTHRU);
314   tree phi;
315
316   e->probability = REG_BR_PROB_BASE;
317   e->count = rd->dup_block->count;
318   e->aux = rd->outgoing_edge->aux;
319
320   /* If there are any PHI nodes at the destination of the outgoing edge
321      from the duplicate block, then we will need to add a new argument
322      to them.  The argument should have the same value as the argument
323      associated with the outgoing edge stored in RD.  */
324   for (phi = phi_nodes (e->dest); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
325     {
326       int indx = rd->outgoing_edge->dest_idx;
327       add_phi_arg (phi, PHI_ARG_DEF (phi, indx), e);
328     }
329 }
330
331 /* Hash table traversal callback routine to create duplicate blocks.  */
332
333 static int
334 create_duplicates (void **slot, void *data)
335 {
336   struct redirection_data *rd = (struct redirection_data *) *slot;
337   struct local_info *local_info = (struct local_info *)data;
338
339   /* If this entry should not have a duplicate created, then there's
340      nothing to do.  */
341   if (rd->do_not_duplicate)
342     return 1;
343
344   /* Create a template block if we have not done so already.  Otherwise
345      use the template to create a new block.  */
346   if (local_info->template_block == NULL)
347     {
348       create_block_for_threading (local_info->bb, rd);
349       local_info->template_block = rd->dup_block;
350
351       /* We do not create any outgoing edges for the template.  We will
352          take care of that in a later traversal.  That way we do not
353          create edges that are going to just be deleted.  */
354     }
355   else
356     {
357       create_block_for_threading (local_info->template_block, rd);
358
359       /* Go ahead and wire up outgoing edges and update PHIs for the duplicate
360          block.  */
361       create_edge_and_update_destination_phis (rd);
362     }
363
364   /* Keep walking the hash table.  */
365   return 1;
366 }
367
368 /* We did not create any outgoing edges for the template block during
369    block creation.  This hash table traversal callback creates the
370    outgoing edge for the template block.  */
371
372 static int
373 fixup_template_block (void **slot, void *data)
374 {
375   struct redirection_data *rd = (struct redirection_data *) *slot;
376   struct local_info *local_info = (struct local_info *)data;
377
378   /* If this is the template block, then create its outgoing edges
379      and halt the hash table traversal.  */
380   if (rd->dup_block && rd->dup_block == local_info->template_block)
381     {
382       create_edge_and_update_destination_phis (rd);
383       return 0;
384     }
385
386   return 1;
387 }
388
389 /* Hash table traversal callback to redirect each incoming edge
390    associated with this hash table element to its new destination.  */
391
392 static int
393 redirect_edges (void **slot, void *data)
394 {
395   struct redirection_data *rd = (struct redirection_data *) *slot;
396   struct local_info *local_info = (struct local_info *)data;
397   struct el *next, *el;
398
399   /* Walk over all the incoming edges associated associated with this
400      hash table entry.  */
401   for (el = rd->incoming_edges; el; el = next)
402     {
403       edge e = el->e;
404
405       /* Go ahead and free this element from the list.  Doing this now
406          avoids the need for another list walk when we destroy the hash
407          table.  */
408       next = el->next;
409       free (el);
410
411       /* Go ahead and clear E->aux.  It's not needed anymore and failure
412          to clear it will cause all kinds of unpleasant problems later.  */
413       e->aux = NULL;
414
415       thread_stats.num_threaded_edges++;
416
417       if (rd->dup_block)
418         {
419           edge e2;
420
421           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
422             fprintf (dump_file, "  Threaded jump %d --> %d to %d\n",
423                      e->src->index, e->dest->index, rd->dup_block->index);
424
425           rd->dup_block->count += e->count;
426           rd->dup_block->frequency += EDGE_FREQUENCY (e);
427           EDGE_SUCC (rd->dup_block, 0)->count += e->count;
428           /* Redirect the incoming edge to the appropriate duplicate
429              block.  */
430           e2 = redirect_edge_and_branch (e, rd->dup_block);
431           gcc_assert (e == e2);
432           flush_pending_stmts (e2);
433         }
434       else
435         {
436           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
437             fprintf (dump_file, "  Threaded jump %d --> %d to %d\n",
438                      e->src->index, e->dest->index, local_info->bb->index);
439
440           /* We are using BB as the duplicate.  Remove the unnecessary
441              outgoing edges and statements from BB.  */
442           remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (local_info->bb,
443                                               rd->outgoing_edge->dest);
444
445           /* And fixup the flags on the single remaining edge.  */
446           single_succ_edge (local_info->bb)->flags
447             &= ~(EDGE_TRUE_VALUE | EDGE_FALSE_VALUE | EDGE_ABNORMAL);
448           single_succ_edge (local_info->bb)->flags |= EDGE_FALLTHRU;
449         }
450     }
451
452   /* Indicate that we actually threaded one or more jumps.  */
453   if (rd->incoming_edges)
454     local_info->jumps_threaded = true;
455
456   return 1;
457 }
458
459 /* Return true if this block has no executable statements other than
460    a simple ctrl flow instruction.  When the number of outgoing edges
461    is one, this is equivalent to a "forwarder" block.  */
462
463 static bool
464 redirection_block_p (basic_block bb)
465 {
466   block_stmt_iterator bsi;
467
468   /* Advance to the first executable statement.  */
469   bsi = bsi_start (bb);
470   while (!bsi_end_p (bsi)
471           && (TREE_CODE (bsi_stmt (bsi)) == LABEL_EXPR
472               || IS_EMPTY_STMT (bsi_stmt (bsi))))
473     bsi_next (&bsi);
474
475   /* Check if this is an empty block.  */
476   if (bsi_end_p (bsi))
477     return true;
478
479   /* Test that we've reached the terminating control statement.  */
480   return bsi_stmt (bsi)
481          && (TREE_CODE (bsi_stmt (bsi)) == COND_EXPR
482              || TREE_CODE (bsi_stmt (bsi)) == GOTO_EXPR
483              || TREE_CODE (bsi_stmt (bsi)) == SWITCH_EXPR);
484 }
485
486 /* BB is a block which ends with a COND_EXPR or SWITCH_EXPR and when BB
487    is reached via one or more specific incoming edges, we know which
488    outgoing edge from BB will be traversed.
489
490    We want to redirect those incoming edges to the target of the
491    appropriate outgoing edge.  Doing so avoids a conditional branch
492    and may expose new optimization opportunities.  Note that we have
493    to update dominator tree and SSA graph after such changes.
494
495    The key to keeping the SSA graph update manageable is to duplicate
496    the side effects occurring in BB so that those side effects still
497    occur on the paths which bypass BB after redirecting edges.
498
499    We accomplish this by creating duplicates of BB and arranging for
500    the duplicates to unconditionally pass control to one specific
501    successor of BB.  We then revector the incoming edges into BB to
502    the appropriate duplicate of BB.
503
504    If NOLOOP_ONLY is true, we only perform the threading as long as it
505    does not affect the structure of the loops in a nontrivial way.  */
506
507 static bool
508 thread_block (basic_block bb, bool noloop_only)
509 {
510   /* E is an incoming edge into BB that we may or may not want to
511      redirect to a duplicate of BB.  */
512   edge e, e2;
513   edge_iterator ei;
514   struct local_info local_info;
515   struct loop *loop = bb->loop_father;
516
517   /* ALL indicates whether or not all incoming edges into BB should
518      be threaded to a duplicate of BB.  */
519   bool all = true;
520
521   /* To avoid scanning a linear array for the element we need we instead
522      use a hash table.  For normal code there should be no noticeable
523      difference.  However, if we have a block with a large number of
524      incoming and outgoing edges such linear searches can get expensive.  */
525   redirection_data = htab_create (EDGE_COUNT (bb->succs),
526                                   redirection_data_hash,
527                                   redirection_data_eq,
528                                   free);
529
530   /* If we thread the latch of the loop to its exit, the loop ceases to
531      exist.  Make sure we do not restrict ourselves in order to preserve
532      this loop.  */
533   if (loop->header == bb)
534     {
535       e = loop_latch_edge (loop);
536       e2 = e->aux;
537
538       if (e2 && loop_exit_edge_p (loop, e2))
539         {
540           loop->header = NULL;
541           loop->latch = NULL;
542         }
543     }
544
545   /* Record each unique threaded destination into a hash table for
546      efficient lookups.  */
547   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
548     {
549       e2 = e->aux;
550
551       if (!e2
552           /* If NOLOOP_ONLY is true, we only allow threading through the
553              header of a loop to exit edges.  */
554           || (noloop_only
555               && bb == bb->loop_father->header
556               && !loop_exit_edge_p (bb->loop_father, e2)))
557         {
558           all = false;
559           continue;
560         }
561
562       update_bb_profile_for_threading (e->dest, EDGE_FREQUENCY (e),
563                                        e->count, e->aux);
564
565       /* Insert the outgoing edge into the hash table if it is not
566          already in the hash table.  */
567       lookup_redirection_data (e2, e, INSERT);
568     }
569
570   /* If we are going to thread all incoming edges to an outgoing edge, then
571      BB will become unreachable.  Rather than just throwing it away, use
572      it for one of the duplicates.  Mark the first incoming edge with the
573      DO_NOT_DUPLICATE attribute.  */
574   if (all)
575     {
576       edge e = EDGE_PRED (bb, 0)->aux;
577       lookup_redirection_data (e, NULL, NO_INSERT)->do_not_duplicate = true;
578     }
579
580   /* Now create duplicates of BB.
581
582      Note that for a block with a high outgoing degree we can waste
583      a lot of time and memory creating and destroying useless edges.
584
585      So we first duplicate BB and remove the control structure at the
586      tail of the duplicate as well as all outgoing edges from the
587      duplicate.  We then use that duplicate block as a template for
588      the rest of the duplicates.  */
589   local_info.template_block = NULL;
590   local_info.bb = bb;
591   local_info.jumps_threaded = false;
592   htab_traverse (redirection_data, create_duplicates, &local_info);
593
594   /* The template does not have an outgoing edge.  Create that outgoing
595      edge and update PHI nodes as the edge's target as necessary.
596
597      We do this after creating all the duplicates to avoid creating
598      unnecessary edges.  */
599   htab_traverse (redirection_data, fixup_template_block, &local_info);
600
601   /* The hash table traversals above created the duplicate blocks (and the
602      statements within the duplicate blocks).  This loop creates PHI nodes for
603      the duplicated blocks and redirects the incoming edges into BB to reach
604      the duplicates of BB.  */
605   htab_traverse (redirection_data, redirect_edges, &local_info);
606
607   /* Done with this block.  Clear REDIRECTION_DATA.  */
608   htab_delete (redirection_data);
609   redirection_data = NULL;
610
611   /* Indicate to our caller whether or not any jumps were threaded.  */
612   return local_info.jumps_threaded;
613 }
614
615 /* Threads edge E through E->dest to the edge E->aux.  Returns the copy
616    of E->dest created during threading, or E->dest if it was not necessary
617    to copy it (E is its single predecessor).  */
618
619 static basic_block
620 thread_single_edge (edge e)
621 {
622   basic_block bb = e->dest;
623   edge eto = e->aux;
624   struct redirection_data rd;
625   struct local_info local_info;
626
627   e->aux = NULL;
628
629   thread_stats.num_threaded_edges++;
630
631   if (single_pred_p (bb))
632     {
633       /* If BB has just a single predecessor, we should only remove the
634          control statements at its end, and successors except for ETO.  */
635       remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (bb, eto->dest);
636       return bb;
637     }
638
639   /* Otherwise, we need to create a copy.  */
640   update_bb_profile_for_threading (bb, EDGE_FREQUENCY (e), e->count, eto);
641
642   local_info.bb = bb;
643   rd.outgoing_edge = eto;
644
645   create_block_for_threading (bb, &rd);
646   create_edge_and_update_destination_phis (&rd);
647
648   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
649     fprintf (dump_file, "  Threaded jump %d --> %d to %d\n",
650              e->src->index, e->dest->index, rd.dup_block->index);
651
652   rd.dup_block->count = e->count;
653   rd.dup_block->frequency = EDGE_FREQUENCY (e);
654   single_succ_edge (rd.dup_block)->count = e->count;
655   redirect_edge_and_branch (e, rd.dup_block);
656   flush_pending_stmts (e);
657
658   return rd.dup_block;
659 }
660
661 /* Callback for dfs_enumerate_from.  Returns true if BB is different
662    from STOP and DBDS_CE_STOP.  */
663
664 static basic_block dbds_ce_stop;
665 static bool
666 dbds_continue_enumeration_p (basic_block bb, void *stop)
667 {
668   return (bb != (basic_block) stop
669           && bb != dbds_ce_stop);
670 }
671
672 /* Evaluates the dominance relationship of latch of the LOOP and BB, and
673    returns the state.  */
674
675 enum bb_dom_status
676 {
677   /* BB does not dominate latch of the LOOP.  */
678   DOMST_NONDOMINATING,
679   /* The LOOP is broken (there is no path from the header to its latch.  */
680   DOMST_LOOP_BROKEN,
681   /* BB dominates the latch of the LOOP.  */
682   DOMST_DOMINATING
683 };
684
685 static enum bb_dom_status
686 determine_bb_domination_status (struct loop *loop, basic_block bb)
687 {
688   basic_block *bblocks;
689   unsigned nblocks, i;
690   bool bb_reachable = false;
691   edge_iterator ei;
692   edge e;
693
694 #ifdef ENABLE_CHECKING
695   /* This function assumes BB is a successor of LOOP->header.  */
696     {
697       bool ok = false;
698
699       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
700         {
701           if (e->src == loop->header)
702             {
703               ok = true;
704               break;
705             }
706         }
707
708       gcc_assert (ok);
709     }
710 #endif
711
712   if (bb == loop->latch)
713     return DOMST_DOMINATING;
714
715   /* Check that BB dominates LOOP->latch, and that it is back-reachable
716      from it.  */
717
718   bblocks = XCNEWVEC (basic_block, loop->num_nodes);
719   dbds_ce_stop = loop->header;
720   nblocks = dfs_enumerate_from (loop->latch, 1, dbds_continue_enumeration_p,
721                                 bblocks, loop->num_nodes, bb);
722   for (i = 0; i < nblocks; i++)
723     FOR_EACH_EDGE (e, ei, bblocks[i]->preds)
724       {
725         if (e->src == loop->header)
726           {
727             free (bblocks);
728             return DOMST_NONDOMINATING;
729           }
730         if (e->src == bb)
731           bb_reachable = true;
732       }
733
734   free (bblocks);
735   return (bb_reachable ? DOMST_DOMINATING : DOMST_LOOP_BROKEN);
736 }
737
738 /* Thread jumps through the header of LOOP.  Returns true if cfg changes.
739    If MAY_PEEL_LOOP_HEADERS is false, we avoid threading from entry edges
740    to the inside of the loop.  */
741
742 static bool
743 thread_through_loop_header (struct loop *loop, bool may_peel_loop_headers)
744 {
745   basic_block header = loop->header;
746   edge e, tgt_edge, latch = loop_latch_edge (loop);
747   edge_iterator ei;
748   basic_block tgt_bb, atgt_bb;
749   enum bb_dom_status domst;
750
751   /* We have already threaded through headers to exits, so all the threading
752      requests now are to the inside of the loop.  We need to avoid creating
753      irreducible regions (i.e., loops with more than one entry block), and
754      also loop with several latch edges, or new subloops of the loop (although
755      there are cases where it might be appropriate, it is difficult to decide,
756      and doing it wrongly may confuse other optimizers).
757
758      We could handle more general cases here.  However, the intention is to
759      preserve some information about the loop, which is impossible if its
760      structure changes significantly, in a way that is not well understood.
761      Thus we only handle few important special cases, in which also updating
762      of the loop-carried information should be feasible:
763
764      1) Propagation of latch edge to a block that dominates the latch block
765         of a loop.  This aims to handle the following idiom:
766
767         first = 1;
768         while (1)
769           {
770             if (first)
771               initialize;
772             first = 0;
773             body;
774           }
775
776         After threading the latch edge, this becomes
777
778         first = 1;
779         if (first)
780           initialize;
781         while (1)
782           {
783             first = 0;
784             body;
785           }
786
787         The original header of the loop is moved out of it, and we may thread
788         the remaining edges through it without further constraints.
789
790      2) All entry edges are propagated to a single basic block that dominates
791         the latch block of the loop.  This aims to handle the following idiom
792         (normally created for "for" loops):
793
794         i = 0;
795         while (1)
796           {
797             if (i >= 100)
798               break;
799             body;
800             i++;
801           }
802
803         This becomes
804
805         i = 0;
806         while (1)
807           {
808             body;
809             i++;
810             if (i >= 100)
811               break;
812           }
813      */
814
815   /* Threading through the header won't improve the code if the header has just
816      one successor.  */
817   if (single_succ_p (header))
818     goto fail;
819
820   if (latch->aux)
821     {
822       tgt_edge = latch->aux;
823       tgt_bb = tgt_edge->dest;
824     }
825   else if (!may_peel_loop_headers
826            && !redirection_block_p (loop->header))
827     goto fail;
828   else
829     {
830       tgt_bb = NULL;
831       tgt_edge = NULL;
832       FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
833         {
834           if (!e->aux)
835             {
836               if (e == latch)
837                 continue;
838
839               /* If latch is not threaded, and there is a header
840                  edge that is not threaded, we would create loop
841                  with multiple entries.  */
842               goto fail;
843             }
844
845           tgt_edge = e->aux;
846           atgt_bb = tgt_edge->dest;
847           if (!tgt_bb)
848             tgt_bb = atgt_bb;
849           /* Two targets of threading would make us create loop
850              with multiple entries.  */
851           else if (tgt_bb != atgt_bb)
852             goto fail;
853         }
854
855       if (!tgt_bb)
856         {
857           /* There are no threading requests.  */
858           return false;
859         }
860
861       /* Redirecting to empty loop latch is useless.  */
862       if (tgt_bb == loop->latch
863           && empty_block_p (loop->latch))
864         goto fail;
865     }
866
867   /* The target block must dominate the loop latch, otherwise we would be
868      creating a subloop.  */
869   domst = determine_bb_domination_status (loop, tgt_bb);
870   if (domst == DOMST_NONDOMINATING)
871     goto fail;
872   if (domst == DOMST_LOOP_BROKEN)
873     {
874       /* If the loop ceased to exist, mark it as such, and thread through its
875          original header.  */
876       loop->header = NULL;
877       loop->latch = NULL;
878       return thread_block (header, false);
879     }
880
881   if (tgt_bb->loop_father->header == tgt_bb)
882     {
883       /* If the target of the threading is a header of a subloop, we need
884          to create a preheader for it, so that the headers of the two loops
885          do not merge.  */
886       if (EDGE_COUNT (tgt_bb->preds) > 2)
887         {
888           tgt_bb = create_preheader (tgt_bb->loop_father, 0);
889           gcc_assert (tgt_bb != NULL);
890         }
891       else
892         tgt_bb = split_edge (tgt_edge);
893     }
894       
895   if (latch->aux)
896     {
897       /* First handle the case latch edge is redirected.  */
898       loop->latch = thread_single_edge (latch);
899       gcc_assert (single_succ (loop->latch) == tgt_bb);
900       loop->header = tgt_bb;
901
902       /* Thread the remaining edges through the former header.  */
903       thread_block (header, false);
904     }
905   else
906     {
907       basic_block new_preheader;
908
909       /* Now consider the case entry edges are redirected to the new entry
910          block.  Remember one entry edge, so that we can find the new
911         preheader (its destination after threading).  */
912       FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
913         {
914           if (e->aux)
915             break;
916         }
917
918       /* The duplicate of the header is the new preheader of the loop.  Ensure
919          that it is placed correctly in the loop hierarchy.  */
920       set_loop_copy (loop, loop_outer (loop));
921
922       thread_block (header, false);
923       set_loop_copy (loop, NULL);
924       new_preheader = e->dest;
925
926       /* Create the new latch block.  This is always necessary, as the latch
927          must have only a single successor, but the original header had at
928          least two successors.  */
929       loop->latch = NULL;
930       mfb_kj_edge = single_succ_edge (new_preheader);
931       loop->header = mfb_kj_edge->dest;
932       latch = make_forwarder_block (tgt_bb, mfb_keep_just, NULL);
933       loop->header = latch->dest;
934       loop->latch = latch->src;
935     }
936   
937   return true;
938
939 fail:
940   /* We failed to thread anything.  Cancel the requests.  */
941   FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
942     {
943       e->aux = NULL;
944     }
945   return false;
946 }
947
948 /* Walk through the registered jump threads and convert them into a
949    form convenient for this pass.
950
951    Any block which has incoming edges threaded to outgoing edges
952    will have its entry in THREADED_BLOCK set.
953
954    Any threaded edge will have its new outgoing edge stored in the
955    original edge's AUX field.
956
957    This form avoids the need to walk all the edges in the CFG to
958    discover blocks which need processing and avoids unnecessary
959    hash table lookups to map from threaded edge to new target.  */
960
961 static void
962 mark_threaded_blocks (bitmap threaded_blocks)
963 {
964   unsigned int i;
965   bitmap_iterator bi;
966   bitmap tmp = BITMAP_ALLOC (NULL);
967   basic_block bb;
968   edge e;
969   edge_iterator ei;
970
971   for (i = 0; i < VEC_length (edge, threaded_edges); i += 2)
972     {
973       edge e = VEC_index (edge, threaded_edges, i);
974       edge e2 = VEC_index (edge, threaded_edges, i + 1);
975
976       e->aux = e2;
977       bitmap_set_bit (tmp, e->dest->index);
978     }
979
980   /* If optimizing for size, only thread through block if we don't have
981      to duplicate it or it's an otherwise empty redirection block.  */
982   if (optimize_size)
983     {
984       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
985         {
986           bb = BASIC_BLOCK (i);
987           if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 1
988               && !redirection_block_p (bb))
989             {
990               FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
991                       e->aux = NULL;
992             }
993           else
994             bitmap_set_bit (threaded_blocks, i);
995         }
996     }
997   else
998     bitmap_copy (threaded_blocks, tmp);
999
1000   BITMAP_FREE(tmp);
1001 }
1002
1003
1004 /* Walk through all blocks and thread incoming edges to the appropriate
1005    outgoing edge for each edge pair recorded in THREADED_EDGES.
1006
1007    It is the caller's responsibility to fix the dominance information
1008    and rewrite duplicated SSA_NAMEs back into SSA form.
1009
1010    If MAY_PEEL_LOOP_HEADERS is false, we avoid threading edges through
1011    loop headers if it does not simplify the loop.
1012
1013    Returns true if one or more edges were threaded, false otherwise.  */
1014
1015 bool
1016 thread_through_all_blocks (bool may_peel_loop_headers)
1017 {
1018   bool retval = false;
1019   unsigned int i;
1020   bitmap_iterator bi;
1021   bitmap threaded_blocks;
1022   struct loop *loop;
1023   loop_iterator li;
1024
1025   /* We must know about loops in order to preserve them.  */
1026   gcc_assert (current_loops != NULL);
1027
1028   if (threaded_edges == NULL)
1029     return false;
1030
1031   threaded_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
1032   memset (&thread_stats, 0, sizeof (thread_stats));
1033
1034   mark_threaded_blocks (threaded_blocks);
1035
1036   initialize_original_copy_tables ();
1037
1038   /* First perform the threading requests that do not affect
1039      loop structure.  */
1040   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (threaded_blocks, 0, i, bi)
1041     {
1042       basic_block bb = BASIC_BLOCK (i);
1043
1044       if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 0)
1045         retval |= thread_block (bb, true);
1046     }
1047
1048   /* Then perform the threading through loop headers.  We start with the
1049      innermost loop, so that the changes in cfg we perform won't affect
1050      further threading.  */
1051   FOR_EACH_LOOP (li, loop, LI_FROM_INNERMOST)
1052     {
1053       if (!loop->header
1054           || !bitmap_bit_p (threaded_blocks, loop->header->index))
1055         continue;
1056
1057       retval |= thread_through_loop_header (loop, may_peel_loop_headers);
1058     }
1059
1060   if (retval)
1061     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
1062
1063   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
1064     fprintf (dump_file, "\nJumps threaded: %lu\n",
1065              thread_stats.num_threaded_edges);
1066
1067   free_original_copy_tables ();
1068
1069   BITMAP_FREE (threaded_blocks);
1070   threaded_blocks = NULL;
1071   VEC_free (edge, heap, threaded_edges);
1072   threaded_edges = NULL;
1073
1074   return retval;
1075 }
1076
1077 /* Register a jump threading opportunity.  We queue up all the jump
1078    threading opportunities discovered by a pass and update the CFG
1079    and SSA form all at once.
1080
1081    E is the edge we can thread, E2 is the new target edge.  ie, we
1082    are effectively recording that E->dest can be changed to E2->dest
1083    after fixing the SSA graph.  */
1084
1085 void
1086 register_jump_thread (edge e, edge e2)
1087 {
1088   if (threaded_edges == NULL)
1089     threaded_edges = VEC_alloc (edge, heap, 10);
1090
1091   VEC_safe_push (edge, heap, threaded_edges, e);
1092   VEC_safe_push (edge, heap, threaded_edges, e2);
1093 }