OSDN Git Service

gcc/
[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, 2007, 2008 Free Software Foundation,
3    Inc.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
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    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 = ((const 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 = ((const struct redirection_data *)p1)->outgoing_edge;
234   edge e2 = ((const 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   rescan_loop_exit (e, true, false);
317   e->probability = REG_BR_PROB_BASE;
318   e->count = rd->dup_block->count;
319   e->aux = rd->outgoing_edge->aux;
320
321   /* If there are any PHI nodes at the destination of the outgoing edge
322      from the duplicate block, then we will need to add a new argument
323      to them.  The argument should have the same value as the argument
324      associated with the outgoing edge stored in RD.  */
325   for (phi = phi_nodes (e->dest); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
326     {
327       int indx = rd->outgoing_edge->dest_idx;
328       add_phi_arg (phi, PHI_ARG_DEF (phi, indx), e);
329     }
330 }
331
332 /* Hash table traversal callback routine to create duplicate blocks.  */
333
334 static int
335 create_duplicates (void **slot, void *data)
336 {
337   struct redirection_data *rd = (struct redirection_data *) *slot;
338   struct local_info *local_info = (struct local_info *)data;
339
340   /* If this entry should not have a duplicate created, then there's
341      nothing to do.  */
342   if (rd->do_not_duplicate)
343     return 1;
344
345   /* Create a template block if we have not done so already.  Otherwise
346      use the template to create a new block.  */
347   if (local_info->template_block == NULL)
348     {
349       create_block_for_threading (local_info->bb, rd);
350       local_info->template_block = rd->dup_block;
351
352       /* We do not create any outgoing edges for the template.  We will
353          take care of that in a later traversal.  That way we do not
354          create edges that are going to just be deleted.  */
355     }
356   else
357     {
358       create_block_for_threading (local_info->template_block, rd);
359
360       /* Go ahead and wire up outgoing edges and update PHIs for the duplicate
361          block.  */
362       create_edge_and_update_destination_phis (rd);
363     }
364
365   /* Keep walking the hash table.  */
366   return 1;
367 }
368
369 /* We did not create any outgoing edges for the template block during
370    block creation.  This hash table traversal callback creates the
371    outgoing edge for the template block.  */
372
373 static int
374 fixup_template_block (void **slot, void *data)
375 {
376   struct redirection_data *rd = (struct redirection_data *) *slot;
377   struct local_info *local_info = (struct local_info *)data;
378
379   /* If this is the template block, then create its outgoing edges
380      and halt the hash table traversal.  */
381   if (rd->dup_block && rd->dup_block == local_info->template_block)
382     {
383       create_edge_and_update_destination_phis (rd);
384       return 0;
385     }
386
387   return 1;
388 }
389
390 /* Hash table traversal callback to redirect each incoming edge
391    associated with this hash table element to its new destination.  */
392
393 static int
394 redirect_edges (void **slot, void *data)
395 {
396   struct redirection_data *rd = (struct redirection_data *) *slot;
397   struct local_info *local_info = (struct local_info *)data;
398   struct el *next, *el;
399
400   /* Walk over all the incoming edges associated associated with this
401      hash table entry.  */
402   for (el = rd->incoming_edges; el; el = next)
403     {
404       edge e = el->e;
405
406       /* Go ahead and free this element from the list.  Doing this now
407          avoids the need for another list walk when we destroy the hash
408          table.  */
409       next = el->next;
410       free (el);
411
412       /* Go ahead and clear E->aux.  It's not needed anymore and failure
413          to clear it will cause all kinds of unpleasant problems later.  */
414       e->aux = NULL;
415
416       thread_stats.num_threaded_edges++;
417
418       if (rd->dup_block)
419         {
420           edge e2;
421
422           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
423             fprintf (dump_file, "  Threaded jump %d --> %d to %d\n",
424                      e->src->index, e->dest->index, rd->dup_block->index);
425
426           rd->dup_block->count += e->count;
427           rd->dup_block->frequency += EDGE_FREQUENCY (e);
428           EDGE_SUCC (rd->dup_block, 0)->count += e->count;
429           /* Redirect the incoming edge to the appropriate duplicate
430              block.  */
431           e2 = redirect_edge_and_branch (e, rd->dup_block);
432           gcc_assert (e == e2);
433           flush_pending_stmts (e2);
434         }
435       else
436         {
437           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
438             fprintf (dump_file, "  Threaded jump %d --> %d to %d\n",
439                      e->src->index, e->dest->index, local_info->bb->index);
440
441           /* We are using BB as the duplicate.  Remove the unnecessary
442              outgoing edges and statements from BB.  */
443           remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (local_info->bb,
444                                               rd->outgoing_edge->dest);
445
446           /* Fixup the flags on the single remaining edge.  */
447           single_succ_edge (local_info->bb)->flags
448             &= ~(EDGE_TRUE_VALUE | EDGE_FALSE_VALUE | EDGE_ABNORMAL);
449           single_succ_edge (local_info->bb)->flags |= EDGE_FALLTHRU;
450
451           /* And adjust count and frequency on BB.  */
452           local_info->bb->count = e->count;
453           local_info->bb->frequency = EDGE_FREQUENCY (e);
454         }
455     }
456
457   /* Indicate that we actually threaded one or more jumps.  */
458   if (rd->incoming_edges)
459     local_info->jumps_threaded = true;
460
461   return 1;
462 }
463
464 /* Return true if this block has no executable statements other than
465    a simple ctrl flow instruction.  When the number of outgoing edges
466    is one, this is equivalent to a "forwarder" block.  */
467
468 static bool
469 redirection_block_p (basic_block bb)
470 {
471   block_stmt_iterator bsi;
472
473   /* Advance to the first executable statement.  */
474   bsi = bsi_start (bb);
475   while (!bsi_end_p (bsi)
476           && (TREE_CODE (bsi_stmt (bsi)) == LABEL_EXPR
477               || IS_EMPTY_STMT (bsi_stmt (bsi))))
478     bsi_next (&bsi);
479
480   /* Check if this is an empty block.  */
481   if (bsi_end_p (bsi))
482     return true;
483
484   /* Test that we've reached the terminating control statement.  */
485   return bsi_stmt (bsi)
486          && (TREE_CODE (bsi_stmt (bsi)) == COND_EXPR
487              || TREE_CODE (bsi_stmt (bsi)) == GOTO_EXPR
488              || TREE_CODE (bsi_stmt (bsi)) == SWITCH_EXPR);
489 }
490
491 /* BB is a block which ends with a COND_EXPR or SWITCH_EXPR and when BB
492    is reached via one or more specific incoming edges, we know which
493    outgoing edge from BB will be traversed.
494
495    We want to redirect those incoming edges to the target of the
496    appropriate outgoing edge.  Doing so avoids a conditional branch
497    and may expose new optimization opportunities.  Note that we have
498    to update dominator tree and SSA graph after such changes.
499
500    The key to keeping the SSA graph update manageable is to duplicate
501    the side effects occurring in BB so that those side effects still
502    occur on the paths which bypass BB after redirecting edges.
503
504    We accomplish this by creating duplicates of BB and arranging for
505    the duplicates to unconditionally pass control to one specific
506    successor of BB.  We then revector the incoming edges into BB to
507    the appropriate duplicate of BB.
508
509    If NOLOOP_ONLY is true, we only perform the threading as long as it
510    does not affect the structure of the loops in a nontrivial way.  */
511
512 static bool
513 thread_block (basic_block bb, bool noloop_only)
514 {
515   /* E is an incoming edge into BB that we may or may not want to
516      redirect to a duplicate of BB.  */
517   edge e, e2;
518   edge_iterator ei;
519   struct local_info local_info;
520   struct loop *loop = bb->loop_father;
521
522   /* ALL indicates whether or not all incoming edges into BB should
523      be threaded to a duplicate of BB.  */
524   bool all = true;
525
526   /* To avoid scanning a linear array for the element we need we instead
527      use a hash table.  For normal code there should be no noticeable
528      difference.  However, if we have a block with a large number of
529      incoming and outgoing edges such linear searches can get expensive.  */
530   redirection_data = htab_create (EDGE_COUNT (bb->succs),
531                                   redirection_data_hash,
532                                   redirection_data_eq,
533                                   free);
534
535   /* If we thread the latch of the loop to its exit, the loop ceases to
536      exist.  Make sure we do not restrict ourselves in order to preserve
537      this loop.  */
538   if (loop->header == bb)
539     {
540       e = loop_latch_edge (loop);
541       e2 = (edge) e->aux;
542
543       if (e2 && loop_exit_edge_p (loop, e2))
544         {
545           loop->header = NULL;
546           loop->latch = NULL;
547         }
548     }
549
550   /* Record each unique threaded destination into a hash table for
551      efficient lookups.  */
552   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
553     {
554       e2 = (edge) e->aux;
555
556       if (!e2
557           /* If NOLOOP_ONLY is true, we only allow threading through the
558              header of a loop to exit edges.  */
559           || (noloop_only
560               && bb == bb->loop_father->header
561               && !loop_exit_edge_p (bb->loop_father, e2)))
562         {
563           all = false;
564           continue;
565         }
566
567       update_bb_profile_for_threading (e->dest, EDGE_FREQUENCY (e),
568                                        e->count, (edge) e->aux);
569
570       /* Insert the outgoing edge into the hash table if it is not
571          already in the hash table.  */
572       lookup_redirection_data (e2, e, INSERT);
573     }
574
575   /* If we are going to thread all incoming edges to an outgoing edge, then
576      BB will become unreachable.  Rather than just throwing it away, use
577      it for one of the duplicates.  Mark the first incoming edge with the
578      DO_NOT_DUPLICATE attribute.  */
579   if (all)
580     {
581       edge e = (edge) EDGE_PRED (bb, 0)->aux;
582       lookup_redirection_data (e, NULL, NO_INSERT)->do_not_duplicate = true;
583     }
584
585   /* We do not update dominance info.  */
586   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
587
588   /* Now create duplicates of BB.
589
590      Note that for a block with a high outgoing degree we can waste
591      a lot of time and memory creating and destroying useless edges.
592
593      So we first duplicate BB and remove the control structure at the
594      tail of the duplicate as well as all outgoing edges from the
595      duplicate.  We then use that duplicate block as a template for
596      the rest of the duplicates.  */
597   local_info.template_block = NULL;
598   local_info.bb = bb;
599   local_info.jumps_threaded = false;
600   htab_traverse (redirection_data, create_duplicates, &local_info);
601
602   /* The template does not have an outgoing edge.  Create that outgoing
603      edge and update PHI nodes as the edge's target as necessary.
604
605      We do this after creating all the duplicates to avoid creating
606      unnecessary edges.  */
607   htab_traverse (redirection_data, fixup_template_block, &local_info);
608
609   /* The hash table traversals above created the duplicate blocks (and the
610      statements within the duplicate blocks).  This loop creates PHI nodes for
611      the duplicated blocks and redirects the incoming edges into BB to reach
612      the duplicates of BB.  */
613   htab_traverse (redirection_data, redirect_edges, &local_info);
614
615   /* Done with this block.  Clear REDIRECTION_DATA.  */
616   htab_delete (redirection_data);
617   redirection_data = NULL;
618
619   /* Indicate to our caller whether or not any jumps were threaded.  */
620   return local_info.jumps_threaded;
621 }
622
623 /* Threads edge E through E->dest to the edge E->aux.  Returns the copy
624    of E->dest created during threading, or E->dest if it was not necessary
625    to copy it (E is its single predecessor).  */
626
627 static basic_block
628 thread_single_edge (edge e)
629 {
630   basic_block bb = e->dest;
631   edge eto = (edge) e->aux;
632   struct redirection_data rd;
633   struct local_info local_info;
634
635   e->aux = NULL;
636
637   thread_stats.num_threaded_edges++;
638
639   if (single_pred_p (bb))
640     {
641       /* If BB has just a single predecessor, we should only remove the
642          control statements at its end, and successors except for ETO.  */
643       remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (bb, eto->dest);
644
645       /* And fixup the flags on the single remaining edge.  */
646       eto->flags &= ~(EDGE_TRUE_VALUE | EDGE_FALSE_VALUE | EDGE_ABNORMAL);
647       eto->flags |= EDGE_FALLTHRU;
648
649       return bb;
650     }
651
652   /* Otherwise, we need to create a copy.  */
653   update_bb_profile_for_threading (bb, EDGE_FREQUENCY (e), e->count, eto);
654
655   local_info.bb = bb;
656   rd.outgoing_edge = eto;
657
658   create_block_for_threading (bb, &rd);
659   create_edge_and_update_destination_phis (&rd);
660
661   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
662     fprintf (dump_file, "  Threaded jump %d --> %d to %d\n",
663              e->src->index, e->dest->index, rd.dup_block->index);
664
665   rd.dup_block->count = e->count;
666   rd.dup_block->frequency = EDGE_FREQUENCY (e);
667   single_succ_edge (rd.dup_block)->count = e->count;
668   redirect_edge_and_branch (e, rd.dup_block);
669   flush_pending_stmts (e);
670
671   return rd.dup_block;
672 }
673
674 /* Callback for dfs_enumerate_from.  Returns true if BB is different
675    from STOP and DBDS_CE_STOP.  */
676
677 static basic_block dbds_ce_stop;
678 static bool
679 dbds_continue_enumeration_p (const_basic_block bb, const void *stop)
680 {
681   return (bb != (const_basic_block) stop
682           && bb != dbds_ce_stop);
683 }
684
685 /* Evaluates the dominance relationship of latch of the LOOP and BB, and
686    returns the state.  */
687
688 enum bb_dom_status
689 {
690   /* BB does not dominate latch of the LOOP.  */
691   DOMST_NONDOMINATING,
692   /* The LOOP is broken (there is no path from the header to its latch.  */
693   DOMST_LOOP_BROKEN,
694   /* BB dominates the latch of the LOOP.  */
695   DOMST_DOMINATING
696 };
697
698 static enum bb_dom_status
699 determine_bb_domination_status (struct loop *loop, basic_block bb)
700 {
701   basic_block *bblocks;
702   unsigned nblocks, i;
703   bool bb_reachable = false;
704   edge_iterator ei;
705   edge e;
706
707 #ifdef ENABLE_CHECKING
708   /* This function assumes BB is a successor of LOOP->header.  */
709     {
710       bool ok = false;
711
712       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
713         {
714           if (e->src == loop->header)
715             {
716               ok = true;
717               break;
718             }
719         }
720
721       gcc_assert (ok);
722     }
723 #endif
724
725   if (bb == loop->latch)
726     return DOMST_DOMINATING;
727
728   /* Check that BB dominates LOOP->latch, and that it is back-reachable
729      from it.  */
730
731   bblocks = XCNEWVEC (basic_block, loop->num_nodes);
732   dbds_ce_stop = loop->header;
733   nblocks = dfs_enumerate_from (loop->latch, 1, dbds_continue_enumeration_p,
734                                 bblocks, loop->num_nodes, bb);
735   for (i = 0; i < nblocks; i++)
736     FOR_EACH_EDGE (e, ei, bblocks[i]->preds)
737       {
738         if (e->src == loop->header)
739           {
740             free (bblocks);
741             return DOMST_NONDOMINATING;
742           }
743         if (e->src == bb)
744           bb_reachable = true;
745       }
746
747   free (bblocks);
748   return (bb_reachable ? DOMST_DOMINATING : DOMST_LOOP_BROKEN);
749 }
750
751 /* Thread jumps through the header of LOOP.  Returns true if cfg changes.
752    If MAY_PEEL_LOOP_HEADERS is false, we avoid threading from entry edges
753    to the inside of the loop.  */
754
755 static bool
756 thread_through_loop_header (struct loop *loop, bool may_peel_loop_headers)
757 {
758   basic_block header = loop->header;
759   edge e, tgt_edge, latch = loop_latch_edge (loop);
760   edge_iterator ei;
761   basic_block tgt_bb, atgt_bb;
762   enum bb_dom_status domst;
763
764   /* We have already threaded through headers to exits, so all the threading
765      requests now are to the inside of the loop.  We need to avoid creating
766      irreducible regions (i.e., loops with more than one entry block), and
767      also loop with several latch edges, or new subloops of the loop (although
768      there are cases where it might be appropriate, it is difficult to decide,
769      and doing it wrongly may confuse other optimizers).
770
771      We could handle more general cases here.  However, the intention is to
772      preserve some information about the loop, which is impossible if its
773      structure changes significantly, in a way that is not well understood.
774      Thus we only handle few important special cases, in which also updating
775      of the loop-carried information should be feasible:
776
777      1) Propagation of latch edge to a block that dominates the latch block
778         of a loop.  This aims to handle the following idiom:
779
780         first = 1;
781         while (1)
782           {
783             if (first)
784               initialize;
785             first = 0;
786             body;
787           }
788
789         After threading the latch edge, this becomes
790
791         first = 1;
792         if (first)
793           initialize;
794         while (1)
795           {
796             first = 0;
797             body;
798           }
799
800         The original header of the loop is moved out of it, and we may thread
801         the remaining edges through it without further constraints.
802
803      2) All entry edges are propagated to a single basic block that dominates
804         the latch block of the loop.  This aims to handle the following idiom
805         (normally created for "for" loops):
806
807         i = 0;
808         while (1)
809           {
810             if (i >= 100)
811               break;
812             body;
813             i++;
814           }
815
816         This becomes
817
818         i = 0;
819         while (1)
820           {
821             body;
822             i++;
823             if (i >= 100)
824               break;
825           }
826      */
827
828   /* Threading through the header won't improve the code if the header has just
829      one successor.  */
830   if (single_succ_p (header))
831     goto fail;
832
833   if (latch->aux)
834     {
835       tgt_edge = (edge) latch->aux;
836       tgt_bb = tgt_edge->dest;
837     }
838   else if (!may_peel_loop_headers
839            && !redirection_block_p (loop->header))
840     goto fail;
841   else
842     {
843       tgt_bb = NULL;
844       tgt_edge = NULL;
845       FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
846         {
847           if (!e->aux)
848             {
849               if (e == latch)
850                 continue;
851
852               /* If latch is not threaded, and there is a header
853                  edge that is not threaded, we would create loop
854                  with multiple entries.  */
855               goto fail;
856             }
857
858           tgt_edge = (edge) e->aux;
859           atgt_bb = tgt_edge->dest;
860           if (!tgt_bb)
861             tgt_bb = atgt_bb;
862           /* Two targets of threading would make us create loop
863              with multiple entries.  */
864           else if (tgt_bb != atgt_bb)
865             goto fail;
866         }
867
868       if (!tgt_bb)
869         {
870           /* There are no threading requests.  */
871           return false;
872         }
873
874       /* Redirecting to empty loop latch is useless.  */
875       if (tgt_bb == loop->latch
876           && empty_block_p (loop->latch))
877         goto fail;
878     }
879
880   /* The target block must dominate the loop latch, otherwise we would be
881      creating a subloop.  */
882   domst = determine_bb_domination_status (loop, tgt_bb);
883   if (domst == DOMST_NONDOMINATING)
884     goto fail;
885   if (domst == DOMST_LOOP_BROKEN)
886     {
887       /* If the loop ceased to exist, mark it as such, and thread through its
888          original header.  */
889       loop->header = NULL;
890       loop->latch = NULL;
891       return thread_block (header, false);
892     }
893
894   if (tgt_bb->loop_father->header == tgt_bb)
895     {
896       /* If the target of the threading is a header of a subloop, we need
897          to create a preheader for it, so that the headers of the two loops
898          do not merge.  */
899       if (EDGE_COUNT (tgt_bb->preds) > 2)
900         {
901           tgt_bb = create_preheader (tgt_bb->loop_father, 0);
902           gcc_assert (tgt_bb != NULL);
903         }
904       else
905         tgt_bb = split_edge (tgt_edge);
906     }
907       
908   if (latch->aux)
909     {
910       /* First handle the case latch edge is redirected.  */
911       loop->latch = thread_single_edge (latch);
912       gcc_assert (single_succ (loop->latch) == tgt_bb);
913       loop->header = tgt_bb;
914
915       /* Thread the remaining edges through the former header.  */
916       thread_block (header, false);
917     }
918   else
919     {
920       basic_block new_preheader;
921
922       /* Now consider the case entry edges are redirected to the new entry
923          block.  Remember one entry edge, so that we can find the new
924         preheader (its destination after threading).  */
925       FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
926         {
927           if (e->aux)
928             break;
929         }
930
931       /* The duplicate of the header is the new preheader of the loop.  Ensure
932          that it is placed correctly in the loop hierarchy.  */
933       set_loop_copy (loop, loop_outer (loop));
934
935       thread_block (header, false);
936       set_loop_copy (loop, NULL);
937       new_preheader = e->dest;
938
939       /* Create the new latch block.  This is always necessary, as the latch
940          must have only a single successor, but the original header had at
941          least two successors.  */
942       loop->latch = NULL;
943       mfb_kj_edge = single_succ_edge (new_preheader);
944       loop->header = mfb_kj_edge->dest;
945       latch = make_forwarder_block (tgt_bb, mfb_keep_just, NULL);
946       loop->header = latch->dest;
947       loop->latch = latch->src;
948     }
949   
950   return true;
951
952 fail:
953   /* We failed to thread anything.  Cancel the requests.  */
954   FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
955     {
956       e->aux = NULL;
957     }
958   return false;
959 }
960
961 /* Walk through the registered jump threads and convert them into a
962    form convenient for this pass.
963
964    Any block which has incoming edges threaded to outgoing edges
965    will have its entry in THREADED_BLOCK set.
966
967    Any threaded edge will have its new outgoing edge stored in the
968    original edge's AUX field.
969
970    This form avoids the need to walk all the edges in the CFG to
971    discover blocks which need processing and avoids unnecessary
972    hash table lookups to map from threaded edge to new target.  */
973
974 static void
975 mark_threaded_blocks (bitmap threaded_blocks)
976 {
977   unsigned int i;
978   bitmap_iterator bi;
979   bitmap tmp = BITMAP_ALLOC (NULL);
980   basic_block bb;
981   edge e;
982   edge_iterator ei;
983
984   for (i = 0; i < VEC_length (edge, threaded_edges); i += 2)
985     {
986       edge e = VEC_index (edge, threaded_edges, i);
987       edge e2 = VEC_index (edge, threaded_edges, i + 1);
988
989       e->aux = e2;
990       bitmap_set_bit (tmp, e->dest->index);
991     }
992
993   /* If optimizing for size, only thread through block if we don't have
994      to duplicate it or it's an otherwise empty redirection block.  */
995   if (optimize_size)
996     {
997       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
998         {
999           bb = BASIC_BLOCK (i);
1000           if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 1
1001               && !redirection_block_p (bb))
1002             {
1003               FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
1004                       e->aux = NULL;
1005             }
1006           else
1007             bitmap_set_bit (threaded_blocks, i);
1008         }
1009     }
1010   else
1011     bitmap_copy (threaded_blocks, tmp);
1012
1013   BITMAP_FREE(tmp);
1014 }
1015
1016
1017 /* Walk through all blocks and thread incoming edges to the appropriate
1018    outgoing edge for each edge pair recorded in THREADED_EDGES.
1019
1020    It is the caller's responsibility to fix the dominance information
1021    and rewrite duplicated SSA_NAMEs back into SSA form.
1022
1023    If MAY_PEEL_LOOP_HEADERS is false, we avoid threading edges through
1024    loop headers if it does not simplify the loop.
1025
1026    Returns true if one or more edges were threaded, false otherwise.  */
1027
1028 bool
1029 thread_through_all_blocks (bool may_peel_loop_headers)
1030 {
1031   bool retval = false;
1032   unsigned int i;
1033   bitmap_iterator bi;
1034   bitmap threaded_blocks;
1035   struct loop *loop;
1036   loop_iterator li;
1037
1038   /* We must know about loops in order to preserve them.  */
1039   gcc_assert (current_loops != NULL);
1040
1041   if (threaded_edges == NULL)
1042     return false;
1043
1044   threaded_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
1045   memset (&thread_stats, 0, sizeof (thread_stats));
1046
1047   mark_threaded_blocks (threaded_blocks);
1048
1049   initialize_original_copy_tables ();
1050
1051   /* First perform the threading requests that do not affect
1052      loop structure.  */
1053   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (threaded_blocks, 0, i, bi)
1054     {
1055       basic_block bb = BASIC_BLOCK (i);
1056
1057       if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 0)
1058         retval |= thread_block (bb, true);
1059     }
1060
1061   /* Then perform the threading through loop headers.  We start with the
1062      innermost loop, so that the changes in cfg we perform won't affect
1063      further threading.  */
1064   FOR_EACH_LOOP (li, loop, LI_FROM_INNERMOST)
1065     {
1066       if (!loop->header
1067           || !bitmap_bit_p (threaded_blocks, loop->header->index))
1068         continue;
1069
1070       retval |= thread_through_loop_header (loop, may_peel_loop_headers);
1071     }
1072
1073   statistics_counter_event (cfun, "Jumps threaded",
1074                             thread_stats.num_threaded_edges);
1075
1076   free_original_copy_tables ();
1077
1078   BITMAP_FREE (threaded_blocks);
1079   threaded_blocks = NULL;
1080   VEC_free (edge, heap, threaded_edges);
1081   threaded_edges = NULL;
1082
1083   if (retval)
1084     loops_state_set (LOOPS_NEED_FIXUP);
1085
1086   return retval;
1087 }
1088
1089 /* Register a jump threading opportunity.  We queue up all the jump
1090    threading opportunities discovered by a pass and update the CFG
1091    and SSA form all at once.
1092
1093    E is the edge we can thread, E2 is the new target edge, i.e., we
1094    are effectively recording that E->dest can be changed to E2->dest
1095    after fixing the SSA graph.  */
1096
1097 void
1098 register_jump_thread (edge e, edge e2)
1099 {
1100   if (threaded_edges == NULL)
1101     threaded_edges = VEC_alloc (edge, heap, 10);
1102
1103   VEC_safe_push (edge, heap, threaded_edges, e);
1104   VEC_safe_push (edge, heap, threaded_edges, e2);
1105 }