OSDN Git Service

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