OSDN Git Service

gcc:
authorbonzini <bonzini@138bc75d-0d04-0410-961f-82ee72b054a4>
Wed, 11 Jan 2006 13:02:18 +0000 (13:02 +0000)
committerbonzini <bonzini@138bc75d-0d04-0410-961f-82ee72b054a4>
Wed, 11 Jan 2006 13:02:18 +0000 (13:02 +0000)
2006-01-11  Paolo Bonzini  <bonzini@gnu.org>

PR tree-optimization/23109
PR tree-optimization/23948
PR tree-optimization/24123

* Makefile.in (tree-ssa-math-opts.o): Adjust dependencies.
        * tree-cfg.c (single_noncomplex_succ): New.
        * tree-flow.h (single_noncomplex_succ): Declare it.
        * tree-ssa-math-opts.c (enum place_reciprocal): Remove.
        * tree-ssa-math-opts.c (enum place_reciprocal): Remove.
        (struct occurrence, occ_head, occ_pool, is_divide_by, compute_merit,
insert_bb, register_division_in, insert_reciprocals,
replace_reciprocal, free_bb): New.
        (execute_cse_reciprocals_1): Rewritten.
        (execute_cse_reciprocals): Adjust calls to execute_cse_reciprocals_1.
        Do not commit any edge insertion.  Always compute dominators and
        create the allocation pool.
        * target-def.h (TARGET_MIN_DIVISIONS_FOR_RECIP_MUL): New.
* target.h (struct gcc_target): Add min_divistions_for_recip_mul.
* targhooks.c (default_min_divistions_for_recip_mul): New.
* targhooks.h (default_min_divistions_for_recip_mul): New prototype.
        * passes.c (init_optimization_passes): Run recip after tree loop
        optimizations.
        * doc/tm.texi (Misc): Document TARGET_MIN_DIVISIONS_FOR_RECIP_MUL.

gcc/testsuite:
2006-01-11  Paolo Bonzini  <bonzini@gnu.org>

        PR tree-optimization/23109
        PR tree-optimization/23948
        PR tree-optimization/24123

        * gcc.dg/tree-ssa/recip-3.c, gcc.dg/tree-ssa/recip-4.c,
        gcc.dg/tree-ssa/recip-5.c, gcc.dg/tree-ssa/recip-6.c,
        gcc.dg/tree-ssa/recip-7.c, gcc.dg/tree-ssa/pr23109.c,
        g++.dg/tree-ssa/pr23948.C: New testcases.
        * gcc.dg/tree-ssa/recip-2.c, gcc.dg/tree-ssa/pr23234.c: Provide
three divisions in order to do the optimization.

git-svn-id: svn+ssh://gcc.gnu.org/svn/gcc/trunk@109578 138bc75d-0d04-0410-961f-82ee72b054a4

21 files changed:
gcc/ChangeLog
gcc/Makefile.in
gcc/doc/tm.texi
gcc/passes.c
gcc/target-def.h
gcc/target.h
gcc/targhooks.c
gcc/targhooks.h
gcc/testsuite/ChangeLog
gcc/testsuite/g++.dg/tree-ssa/pr23948.C [new file with mode: 0644]
gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pr23109.c [new file with mode: 0644]
gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pr23234.c
gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/recip-2.c
gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/recip-3.c [new file with mode: 0644]
gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/recip-4.c [new file with mode: 0644]
gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/recip-5.c [new file with mode: 0644]
gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/recip-6.c [new file with mode: 0644]
gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/recip-7.c [new file with mode: 0644]
gcc/tree-cfg.c
gcc/tree-flow.h
gcc/tree-ssa-math-opts.c

index 2f622a1..0701660 100644 (file)
@@ -1,3 +1,29 @@
+2006-01-11  Paolo Bonzini  <bonzini@gnu.org>
+
+       PR tree-optimization/23109
+       PR tree-optimization/23948
+       PR tree-optimization/24123
+
+       * Makefile.in (tree-ssa-math-opts.o): Adjust dependencies.
+        * tree-cfg.c (single_noncomplex_succ): New.
+        * tree-flow.h (single_noncomplex_succ): Declare it.
+        * tree-ssa-math-opts.c (enum place_reciprocal): Remove.
+        * tree-ssa-math-opts.c (enum place_reciprocal): Remove.
+        (struct occurrence, occ_head, occ_pool, is_divide_by, compute_merit,
+       insert_bb, register_division_in, insert_reciprocals,
+       replace_reciprocal, free_bb): New.
+        (execute_cse_reciprocals_1): Rewritten.
+        (execute_cse_reciprocals): Adjust calls to execute_cse_reciprocals_1.
+        Do not commit any edge insertion.  Always compute dominators and
+        create the allocation pool.
+        * target-def.h (TARGET_MIN_DIVISIONS_FOR_RECIP_MUL): New.
+       * target.h (struct gcc_target): Add min_divistions_for_recip_mul.
+       * targhooks.c (default_min_divistions_for_recip_mul): New.
+       * targhooks.h (default_min_divistions_for_recip_mul): New prototype.
+        * passes.c (init_optimization_passes): Run recip after tree loop
+        optimizations.
+        * doc/tm.texi (Misc): Document TARGET_MIN_DIVISIONS_FOR_RECIP_MUL.
+
 2005-01-11  Danny Berlin <dberlin@dberlin.org>
             Kenneth Zadeck <zadeck@naturalbridge.com>
 
 2006-01-10  John David Anglin  <dave.anglin@nrc-cnrc.gc.ca>
 
        PR target/20754
-       * pa.md: Create separate 32 and 64-bit move patterns for SI, DI, SF
-       and DF modes.  Add alternatives to copy between general and floating
-       point registers to the 32-bit patterns.
-       * pa-64.h (SECONDARY_MEMORY_NEEDED_RTX): Delete undefine.
-       * pa.h (SECONDARY_MEMORY_NEEDED_RTX): Delete define.
+       * config/pa/pa.md: Create separate 32 and 64-bit move patterns
+       for SI, DI, SF and DF modes.  Add alternatives to copy between
+       general and floating point registers to the 32-bit patterns.
+       * config/pa/pa-64.h (SECONDARY_MEMORY_NEEDED_RTX): Delete undefine.
+       * config/pa/pa.h (SECONDARY_MEMORY_NEEDED_RTX): Delete define.
        (SECONDARY_MEMORY_NEEDED): Secondary memory is only needed when
        generating 64-bit code.
-       * pa.c (output_move_double): Handle copies between general and
-       floating registers.
+       * config/pa/pa.c (output_move_double): Handle copies between general
+       and floating registers.
 
 2006-01-10  Stuart Hastings  <stuart@apple.com>
 
-       * gcc/config/i386/i386.md (set_got): Update.
+       * config/i386/i386.md (set_got): Update.
        (set_got_labelled): New.  (UNSPEC_LD_MPIC): New.
        (builtin_setjmp_receiver): Mach-O support.
-       * gcc/config/i386/darwin.h (TARGET_ASM_FILE_END) Define.
+       * config/i386/darwin.h (TARGET_ASM_FILE_END) Define.
        (GOT_SYMBOL_NAME): Define.
        (FORCE_PREFERRED_STACK_BOUNDARY_IN_MAIN): New.
        (TARGET_DEEP_BRANCH_PREDICTION): Remove.
-       * gcc/config/i386/i386.c (override_options): Revise for Darwin.
+       * config/i386/i386.c (override_options): Revise for Darwin.
        (USE_HIDDEN_LINKONCE): Enable for Mach-O.  (ix86_file_end): Mach-O
        support.  (darwin_x86_file_end): New.  (output_set_got): Add label
        parameter, revise for Mach-O.  (x86_output_mi_thunk): Likewise.
-       * gcc/config/i386/i386-protos.h (output_set_got): Likewise.
-       * gcc/config/darwin.c (machopic_legitimize_pic_address): Update
+       * config/i386/i386-protos.h (output_set_got): Likewise.
+       * config/darwin.c (machopic_legitimize_pic_address): Update
        regs_ever_live[].
 
 2006-01-10  Kaz Kojima  <kkojima@gcc.gnu.org>
 
 2006-01-03  Adrian Straetling  <straetling@de.ibm.com>
 
-       * gcc/builtins.c (get_builtin_sync_mem): New function.
+       * builtins.c (get_builtin_sync_mem): New function.
        (expand_builtin_sync_operation, expand_builtin_compare_and_swap,
        expand_builtin_lock_test_and_set, expand_builtin_lock_release):
        Call get_builtin_sync_mem to generate mem rtx.
index 8318090..8955321 100644 (file)
@@ -1970,7 +1970,8 @@ tree-ssa-loop-im.o : tree-ssa-loop-im.c $(TREE_FLOW_H) $(CONFIG_H) \
    $(TREE_DUMP_H) tree-pass.h $(FLAGS_H) real.h $(BASIC_BLOCK_H) \
    hard-reg-set.h
 tree-ssa-math-opts.o : tree-ssa-math-opts.c $(TREE_FLOW_H) $(CONFIG_H) \
-   $(SYSTEM_H) $(TREE_H) $(TIMEVAR_H) tree-pass.h $(TM_H) $(FLAGS_H)
+   $(SYSTEM_H) $(TREE_H) $(TIMEVAR_H) tree-pass.h $(TM_H) $(FLAGS_H) \
+   alloc-pool.h $(BASIC_BLOCK_H) $(TARGET_H)
 tree-ssa-alias.o : tree-ssa-alias.c $(TREE_FLOW_H) $(CONFIG_H) $(SYSTEM_H) \
    $(RTL_H) $(TREE_H) $(TM_P_H) $(EXPR_H) $(GGC_H) tree-inline.h $(FLAGS_H) \
    function.h $(TIMEVAR_H) convert.h $(TM_H) coretypes.h langhooks.h \
index 61b22e4..146b475 100644 (file)
@@ -8893,6 +8893,15 @@ point number to a signed fixed point number also convert validly to an
 unsigned one.
 @end defmac
 
+@deftypefn {Target Hook} int TARGET_MIN_DIVISIONS_FOR_RECIP_MUL (enum machine_mode @var{mode})
+When @option{-ffast-math} is in effect, GCC tries to optimize
+divisions by the same divisor, by turning them into multiplications by
+the reciprocal.  This target hook specifies the minimum number of divisions
+that should be there for GCC to perform the optimization for a variable
+of mode @var{mode}.  The default implementation returns 3 if the machine
+has an instruction for the division, and 2 if it does not.
+@end deftypefn
+
 @defmac MOVE_MAX
 The maximum number of bytes that a single instruction can move quickly
 between memory and registers or between two memory locations.
index 903a9fb..7d43bed 100644 (file)
@@ -551,12 +551,12 @@ init_optimization_passes (void)
      we add may_alias right after fold builtins
      which can create arbitrary GIMPLE.  */
   NEXT_PASS (pass_may_alias);
-  NEXT_PASS (pass_cse_reciprocals);
   NEXT_PASS (pass_split_crit_edges);
   NEXT_PASS (pass_pre);
   NEXT_PASS (pass_may_alias);
   NEXT_PASS (pass_sink_code);
   NEXT_PASS (pass_tree_loop);
+  NEXT_PASS (pass_cse_reciprocals);
   NEXT_PASS (pass_reassoc);
   NEXT_PASS (pass_dominator);
 
index 204be4e..642e970 100644 (file)
@@ -336,6 +336,10 @@ Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
 #define TARGET_SHIFT_TRUNCATION_MASK default_shift_truncation_mask
 #endif
 
+#ifndef TARGET_MIN_DIVISIONS_FOR_RECIP_MUL
+#define TARGET_MIN_DIVISIONS_FOR_RECIP_MUL default_min_divisions_for_recip_mul
+#endif
+
 #ifndef TARGET_VALID_POINTER_MODE
 #define TARGET_VALID_POINTER_MODE default_valid_pointer_mode
 #endif
@@ -588,6 +592,7 @@ Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
   TARGET_ENCODE_SECTION_INFO,                  \
   TARGET_STRIP_NAME_ENCODING,                  \
   TARGET_SHIFT_TRUNCATION_MASK,                        \
+  TARGET_MIN_DIVISIONS_FOR_RECIP_MUL,          \
   TARGET_VALID_POINTER_MODE,                    \
   TARGET_SCALAR_MODE_SUPPORTED_P,              \
   TARGET_VECTOR_MODE_SUPPORTED_P,               \
index 8c61bfe..b32be83 100644 (file)
@@ -440,6 +440,11 @@ struct gcc_target
      return the mask that they apply.  Return 0 otherwise.  */
   unsigned HOST_WIDE_INT (* shift_truncation_mask) (enum machine_mode mode);
 
+  /* Return the number of divisions in the given MODE that should be present,
+     so that it is profitable to turn the division into a multiplication by
+     the reciprocal.  */
+  unsigned int (* min_divisions_for_recip_mul) (enum machine_mode mode);
+
   /* True if MODE is valid for a pointer in __attribute__((mode("MODE"))).  */
   bool (* valid_pointer_mode) (enum machine_mode mode);
 
index 2ff2b9b..786b152 100644 (file)
@@ -148,6 +148,14 @@ default_shift_truncation_mask (enum machine_mode mode)
   return SHIFT_COUNT_TRUNCATED ? GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1 : 0;
 }
 
+/* The default implementation of TARGET_MIN_DIVISIONS_FOR_RECIP_MUL.  */
+
+unsigned int
+default_min_divisions_for_recip_mul (enum machine_mode mode ATTRIBUTE_UNUSED)
+{
+  return have_insn_for (DIV, mode) ? 3 : 2;
+}
+
 /* Generic hook that takes a CUMULATIVE_ARGS pointer and returns true.  */
 
 bool
index 96bff20..4439648 100644 (file)
@@ -33,6 +33,7 @@ extern bool default_pretend_outgoing_varargs_named (CUMULATIVE_ARGS *);
 extern enum machine_mode default_eh_return_filter_mode (void);
 extern unsigned HOST_WIDE_INT default_shift_truncation_mask
   (enum machine_mode);
+extern unsigned int default_min_divisions_for_recip_mul (enum machine_mode);
 
 extern tree default_stack_protect_guard (void);
 extern tree default_external_stack_protect_fail (void);
index d2aa0aa..a91cd82 100644 (file)
@@ -1,3 +1,16 @@
+2006-01-11  Paolo Bonzini  <bonzini@gnu.org>
+        
+        PR tree-optimization/23109
+        PR tree-optimization/23948
+        PR tree-optimization/24123
+
+        * gcc.dg/tree-ssa/recip-3.c, gcc.dg/tree-ssa/recip-4.c,
+        gcc.dg/tree-ssa/recip-5.c, gcc.dg/tree-ssa/recip-6.c,
+        gcc.dg/tree-ssa/recip-7.c, gcc.dg/tree-ssa/pr23109.c,
+        g++.dg/tree-ssa/pr23948.C: New testcases.
+        * gcc.dg/tree-ssa/recip-2.c, gcc.dg/tree-ssa/pr23234.c: Provide
+       three divisions in order to do the optimization.
+
 2005-01-11  Zdenek Dvorak <dvorakz@suse.cz>
 
        PR c++/25632
diff --git a/gcc/testsuite/g++.dg/tree-ssa/pr23948.C b/gcc/testsuite/g++.dg/tree-ssa/pr23948.C
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c341614
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,19 @@
+/* { dg-options "-O1 -ffast-math -fdump-tree-recip" } */
+/* { dg-do compile } */
+
+struct MIOFILE {
+  ~MIOFILE();
+};
+double potentially_runnable_resource_share();
+void f1(double);
+int make_scheduler_request(double a, double b)
+{
+  MIOFILE mf;
+  double prrs = potentially_runnable_resource_share();
+  f1(a/prrs);
+  f1(1/prrs);
+  f1(b/prrs);
+}
+
+/* { dg-final { scan-tree-dump-times " / " 1 "recip" } } */
+/* { dg-final { cleanup-tree-dump "recip" } } */
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pr23109.c b/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pr23109.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e121a55
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,34 @@
+/* { dg-do compile } */
+/* { dg-options "-O2 -funsafe-math-optimizations -fdump-tree-recip -fdump-tree-lim" } */
+
+double F[2] = { 0., 0. }, e = 0.;
+
+int main()
+{
+       int i;
+       double E, W, P, d;
+
+        /* make sure the program crashes on FP exception */
+        unsigned short int Mask;
+
+       W = 1.;
+       d = 2.*e;
+       E = 1. - d;
+
+       for( i=0; i < 2; i++ )
+               if( d > 0.01 )
+               {
+                       P = ( W < E ) ? (W - E)/d : (E - W)/d;
+                       F[i] += P;
+               }
+
+       return 0;
+}
+
+/* LIM only performs the transformation in the no-trapping-math case.  In
+   the future we will do it for trapping-math as well in recip, check that
+   this is not wrongly optimized.  */
+/* { dg-final { scan-tree-dump-not "reciptmp" "lim" } } */
+/* { dg-final { scan-tree-dump-not "reciptmp" "recip" } } */
+/* { dg-final { cleanup-tree-dump "recip" } } */
+
index bd0b62b..3a38698 100644 (file)
@@ -9,6 +9,7 @@ double
 f1 (double a, double b, double c)
 {
   double y0;
+  double y1;
 
   if (a == 0.0)
     {
@@ -16,7 +17,8 @@ f1 (double a, double b, double c)
       return y0;
     }
   y0 = c / b;
-  return y0;
+  y1 = a / b;
+  return y0 * y1;
 }
 
 /* Labels may end up in the middle of a block.  Also bad.  */
@@ -24,6 +26,7 @@ double
 f2 (double a, double b, double c)
 {
   double y0;
+  double y1;
 
 a_label:
 another_label:
@@ -33,7 +36,8 @@ another_label:
       return y0;
     }
   y0 = c / b;
-  return y0;
+  y1 = a / b;
+  return y0 * y1;
 }
 
 /* Uses must still be dominated by their defs.  */
@@ -41,6 +45,7 @@ double
 f3 (double a, double b, double c)
 {
   double y0;
+  double y1;
 
   y0 = -c / b;
   if (a == 0.0)
@@ -48,5 +53,6 @@ f3 (double a, double b, double c)
       return y0;
     }
   y0 = c / b;
-  return y0;
+  y1 = a / b;
+  return y0 * y1;
 }
index 7d0e97a..af62805 100644 (file)
@@ -10,14 +10,19 @@ float e(float a, float b, float c, float d, float e, float f)
     }
 
   /* The PHI nodes for these divisions should be combined.  */
+  d = d / a;
   e = e / a;
   f = f / a;
   
   a = a / c;
   b = b / c;
 
-  return a + b + e + f;
+  /* This should not be left as a multiplication.  */
+  c = 1 / c;
+
+  return a + b + c + d + e + f;
 }
 
 /* { dg-final { scan-tree-dump-times " / " 2 "recip" } } */
+/* { dg-final { scan-tree-dump-times " \\* " 5 "recip" } } */
 /* { dg-final { cleanup-tree-dump "recip" } } */
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/recip-3.c b/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/recip-3.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..45c8db1
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,27 @@
+/* { dg-do compile } */
+/* { dg-options "-O1 -fno-trapping-math -funsafe-math-optimizations -fdump-tree-recip" } */
+
+double F[2] = { 0.0, 0.0 }, e;
+
+/* In this case the optimization is interesting.  */
+float h ()
+{
+       int i;
+       double E, W, P, d;
+
+       W = 1.;
+       d = 2.*e;
+       E = 1. - d;
+
+       for( i=0; i < 2; i++ )
+               if( d > 0.01 )
+               {
+                       P = ( W < E ) ? (W - E)/d : (E - W)/d;
+                       F[i] += P;
+               }
+
+       F[0] += E / d;
+}
+
+/* { dg-final { scan-tree-dump-times " / " 1 "recip" } } */
+/* { dg-final { cleanup-tree-dump "recip" } } */
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/recip-4.c b/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/recip-4.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..20d7681
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,45 @@
+/* { dg-do compile } */
+/* { dg-options "-O1 -fno-trapping-math -funsafe-math-optimizations -fdump-tree-recip" } */
+
+/* based on the test case in pr23109 */
+
+double F[2] = { 0., 0. }, e = 0.;
+
+/* Nope, we cannot prove the optimization is worthwhile in this case.  */
+void f ()
+{
+       int i;
+       double E, W, P, d;
+
+       W = 1.;
+       d = 2.*e;
+       E = 1. - d;
+
+       if( d > 0.01 )
+       {
+               P = ( W < E ) ? (W - E)/d : (E - W)/d;
+               F[i] += P;
+       }
+}
+
+/* We also cannot prove the optimization is worthwhile in this case.  */
+float g ()
+{
+       int i;
+       double E, W, P, d;
+
+       W = 1.;
+       d = 2.*e;
+       E = 1. - d;
+
+       if( d > 0.01 )
+       {
+               P = ( W < E ) ? (W - E)/d : (E - W)/d;
+               F[i] += P;
+       }
+
+       return 1.0 / d;
+}
+
+/* { dg-final { scan-tree-dump-not "reciptmp" "recip" } } */
+/* { dg-final { cleanup-tree-dump "recip" } } */
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/recip-5.c b/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/recip-5.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..bcbd183
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,31 @@
+/* { dg-options "-O1 -funsafe-math-optimizations -ftrapping-math -fdump-tree-recip -fdump-tree-optimized" } */
+/* { dg-do compile } */
+
+/* Test the reciprocal optimizations together with trapping math.  */
+
+extern int f2();
+
+double f1(double y, double z, double w, double j, double k)
+{
+  double b, c, d, e, f, g;
+
+  if (f2 ())
+    /* inserts one division here */
+    b = 1 / y, c = z / y, d = j / y;
+  else
+    /* one division here */
+    b = 3 / y, c = w / y, d = k / y;
+
+  /* and one here, that should be removed afterwards but is not right now */
+  e = b / y;
+  f = c / y;
+  g = d / y;
+
+  return e + f + g;
+}
+
+/* { dg-final { scan-tree-dump-times " / " 3 "recip" } } */
+/* { dg-final { scan-tree-dump-times " / " 2 "optimized" { xfail *-*-* } } } */
+/* { dg-final { cleanup-tree-dump "recip" } } */
+/* { dg-final { cleanup-tree-dump "optimized" } } */
+
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/recip-6.c b/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/recip-6.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..60fefd0
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,26 @@
+/* { dg-options "-O1 -funsafe-math-optimizations -fno-trapping-math -fdump-tree-recip" } */
+/* { dg-do compile } */
+
+/* Test inserting in a block that does not contain a division.  */
+
+extern int f2();
+
+double f1(double y, double z, double w)
+{
+  double b, c, d, e, f;
+
+  if (g ())
+    b = 1 / y, c = z / y;
+  else
+    b = 3 / y, c = w / y;
+
+  d = b / y;
+  e = c / y;
+  f = 1 / y;
+
+  return d + e + f;
+}
+
+/* { dg-final { scan-tree-dump-times " / " 1 "recip" } } */
+/* { dg-final { cleanup-tree-dump "recip" } } */
+
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/recip-7.c b/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/recip-7.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..af1bf3c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,27 @@
+/* { dg-options "-O1 -funsafe-math-optimizations -fno-trapping-math -fdump-tree-recip" } */
+/* { dg-do compile } */
+
+/* Test inserting in a block that does not contain a division.  */
+
+extern double h();
+
+double f(int x, double z, double w)
+{
+  double b, c, d, e, f;
+  double y = h ();
+
+  if (x)
+    b = 1 / y, c = z / y;
+  else
+    b = 3 / y, c = w / y;
+
+  d = b / y;
+  e = c / y;
+  f = 1 / y;
+
+  return d + e + f;
+}
+
+/* { dg-final { scan-tree-dump-times " / " 1 "recip" } } */
+/* { dg-final { cleanup-tree-dump "recip" } } */
+
index 342b9d2..40a29bc 100644 (file)
@@ -1389,6 +1389,30 @@ tree_merge_blocks (basic_block a, basic_block b)
 }
 
 
+/* Return the one of two successors of BB that is not reachable by a
+   reached by a complex edge, if there is one.  Else, return BB.  We use
+   this in optimizations that use post-dominators for their heuristics,
+   to catch the cases in C++ where function calls are involved.  */
+    
+basic_block
+single_noncomplex_succ (basic_block bb)  
+{
+  edge e0, e1;
+  if (EDGE_COUNT (bb->succs) != 2)
+    return bb;
+   
+  e0 = EDGE_SUCC (bb, 0);
+  e1 = EDGE_SUCC (bb, 1);
+  if (e0->flags & EDGE_COMPLEX)
+    return e1->dest;
+  if (e1->flags & EDGE_COMPLEX)
+    return e0->dest;
+   
+  return bb;
+}       
+        
+
+
 /* Walk the function tree removing unnecessary statements.
 
      * Empty statement nodes are removed
index afdd143..0c68552 100644 (file)
@@ -487,6 +487,7 @@ extern bool is_ctrl_stmt (tree);
 extern bool is_ctrl_altering_stmt (tree);
 extern bool computed_goto_p (tree);
 extern bool simple_goto_p (tree);
+extern basic_block single_noncomplex_succ (basic_block bb);
 extern void tree_dump_bb (basic_block, FILE *, int);
 extern void debug_tree_bb (basic_block);
 extern basic_block debug_tree_bb_n (int);
index 456043f..825c0bd 100644 (file)
@@ -35,7 +35,55 @@ Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
        z = z * rmodulus;
 
    We do this for loop invariant divisors, and with this pass whenever
-   we notice that a division has the same divisor multiple times.  */
+   we notice that a division has the same divisor multiple times.
+
+   Of course, like in PRE, we don't insert a division if a dominator
+   already has one.  However, this cannot be done as an extension of
+   PRE for several reasons.
+
+   First of all, with some experiments it was found out that the
+   transformation is not always useful if there are only two divisions
+   hy the same divisor.  This is probably because modern processors
+   can pipeline the divisions; on older, in-order processors it should
+   still be effective to optimize two divisions by the same number.
+   We make this a param, and it shall be called N in the remainder of
+   this comment.
+
+   Second, if trapping math is active, we have less freedom on where
+   to insert divisions: we can only do so in basic blocks that already
+   contain one.  (If divisions don't trap, instead, we can insert
+   divisions elsewhere, which will be in blocks that are common dominators
+   of those that have the division).
+
+   We really don't want to compute the reciprocal unless a division will
+   be found.  To do this, we won't insert the division in a basic block
+   that has less than N divisions *post-dominating* it.
+
+   The algorithm constructs a subset of the dominator tree, holding the
+   blocks containing the divisions and the common dominators to them,
+   and walk it twice.  The first walk is in post-order, and it annotates
+   each block with the number of divisions that post-dominate it: this
+   gives information on where divisions can be inserted profitably.
+   The second walk is in pre-order, and it inserts divisions as explained
+   above, and replaces divisions by multiplications.
+
+   In the best case, the cost of the pass is O(n_statements).  In the
+   worst-case, the cost is due to creating the dominator tree subset,
+   with a cost of O(n_basic_blocks ^ 2); however this can only happen
+   for n_statements / n_basic_blocks statements.  So, the amortized cost
+   of creating the dominator tree subset is O(n_basic_blocks) and the
+   worst-case cost of the pass is O(n_statements * n_basic_blocks).
+
+   More practically, the cost will be small because there are few
+   divisions, and they tend to be in the same basic block, so insert_bb
+   is called very few times.
+
+   If we did this using domwalk.c, an efficient implementation would have
+   to work on all the variables in a single pass, because we could not
+   work on just a subset of the dominator tree, as we do now, and the
+   cost would also be something like O(n_statements * n_basic_blocks).
+   The data structures would be more complex in order to work on all the
+   variables in a single pass.  */
 
 #include "config.h"
 #include "system.h"
@@ -47,142 +95,407 @@ Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
 #include "real.h"
 #include "timevar.h"
 #include "tree-pass.h"
+#include "alloc-pool.h"
+#include "basic-block.h"
+#include "target.h"
 
-static bool
-gate_cse_reciprocals (void)
+
+/* This structure represents one basic block that either computes a
+   division, or is a common dominator for basic block that compute a
+   division.  */
+struct occurrence {
+  /* The basic block represented by this structure.  */
+  basic_block bb;
+
+  /* If non-NULL, the SSA_NAME holding the definition for a reciprocal
+     inserted in BB.  */
+  tree recip_def;
+
+  /* If non-NULL, the MODIFY_EXPR for a reciprocal computation that
+     was inserted in BB.  */
+  tree recip_def_stmt;
+
+  /* Pointer to a list of "struct occurrence"s for blocks dominated
+     by BB.  */
+  struct occurrence *children;
+
+  /* Pointer to the next "struct occurrence"s in the list of blocks
+     sharing a common dominator.  */
+  struct occurrence *next;
+
+  /* The number of divisions that are in BB before compute_merit.  The
+     number of divisions that are in BB or post-dominate it after
+     compute_merit.  */
+  int num_divisions;
+
+  /* True if the basic block has a division, false if it is a common
+     dominator for basic blocks that do.  If it is false and trapping
+     math is active, BB is not a candidate for inserting a reciprocal.  */
+  bool bb_has_division;
+};
+
+
+/* The instance of "struct occurrence" representing the highest
+   interesting block in the dominator tree.  */
+static struct occurrence *occ_head;
+
+/* Allocation pool for getting instances of "struct occurrence".  */
+static alloc_pool occ_pool;
+
+
+
+/* Allocate and return a new struct occurrence for basic block BB, and
+   whose children list is headed by CHILDREN.  */
+static struct occurrence *
+occ_new (basic_block bb, struct occurrence *children)
 {
-  return optimize && !optimize_size && flag_unsafe_math_optimizations;
+  struct occurrence *occ;
+
+  occ = bb->aux = pool_alloc (occ_pool);
+  memset (occ, 0, sizeof (struct occurrence));
+
+  occ->bb = bb;
+  occ->children = children;
+  return occ;
 }
 
-/* Where to put the statement computing a reciprocal.  */
-enum place_reciprocal
+
+/* Insert NEW_OCC into our subset of the dominator tree.  P_HEAD points to a
+   list of "struct occurrence"s, one per basic block, having IDOM as
+   their common dominator.
+
+   We try to insert NEW_OCC as deep as possible in the tree, and we also
+   insert any other block that is a common dominator for BB and one
+   block already in the tree.  */
+
+static void
+insert_bb (struct occurrence *new_occ, basic_block idom,
+          struct occurrence **p_head)
 {
-  PR_BEFORE_BSI,       /* Put it using bsi_insert_before.  */
-  PR_AFTER_BSI,                /* Put it using bsi_insert_after.  */
-  PR_ON_ENTRY_EDGE     /* Put it on the edge between the entry
-                          and the first basic block.  */
-};
+  struct occurrence *occ, **p_occ;
 
-/* Check if DEF's uses include more than one floating-point division,
-   and if so replace them by multiplications with the reciprocal.  Add
-   the statement computing the reciprocal according to WHERE.
+  for (p_occ = p_head; (occ = *p_occ) != NULL; )
+    {
+      basic_block bb = new_occ->bb, occ_bb = occ->bb;
+      basic_block dom = nearest_common_dominator (CDI_DOMINATORS, occ_bb, bb);
+      if (dom == bb)
+       {
+         /* BB dominates OCC_BB.  OCC becomes NEW_OCC's child: remove OCC
+            from its list.  */
+         *p_occ = occ->next;
+         occ->next = new_occ->children;
+         new_occ->children = occ;
+
+         /* Try the next block (it may as well be dominated by BB).  */
+       }
+
+      else if (dom == occ_bb)
+       {
+         /* OCC_BB dominates BB.  Tail recurse to look deeper.  */
+         insert_bb (new_occ, dom, &occ->children);
+         return;
+       }
+
+      else if (dom != idom)
+       {
+         gcc_assert (!dom->aux);
+
+         /* There is a dominator between IDOM and BB, add it and make
+            two children out of NEW_OCC and OCC.  First, remove OCC from
+            its list.  */
+         *p_occ = occ->next;
+         new_occ->next = occ;
+         occ->next = NULL;
+
+         /* None of the previous blocks has DOM as a dominator: if we tail
+            recursed, we would reexamine them uselessly. Just switch BB with
+            DOM, and go on looking for blocks dominated by DOM.  */
+          new_occ = occ_new (dom, new_occ);
+       }
+
+      else
+       {
+         /* Nothing special, go on with the next element.  */
+         p_occ = &occ->next;
+       }
+    }
+
+  /* No place was found as a child of IDOM.  Make BB a sibling of IDOM.  */
+  new_occ->next = *p_head;
+  *p_head = new_occ;
+}
+
+/* Register that we found a division in BB.  */
+
+static inline void
+register_division_in (basic_block bb)
+{
+  struct occurrence *occ;
+
+  occ = (struct occurrence *) bb->aux;
+  if (!occ)
+    {
+      occ = occ_new (bb, NULL);
+      insert_bb (occ, ENTRY_BLOCK_PTR, &occ_head);
+    }
+
+  occ->bb_has_division = true;
+  occ->num_divisions++;
+}
+
+
+/* Compute the number of divisions that postdominate each block in OCC and
+   its children.  */
 
-   Does not check the type of DEF, nor that DEF is a GIMPLE register.
-   This is done in the caller for speed, because otherwise this routine
-   would be called for every definition and phi node.  */
 static void
-execute_cse_reciprocals_1 (block_stmt_iterator *bsi, tree def,
-                          enum place_reciprocal where)
+compute_merit (struct occurrence *occ)
 {
-  use_operand_p use_p;
-  imm_use_iterator use_iter;
-  tree t, new_stmt, type;
-  int count = 0;
-  bool ok = !flag_trapping_math;
+  struct occurrence *occ_child;
+  basic_block dom = occ->bb;
 
-  /* Find uses.  */
-  FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, use_iter, def)
+  for (occ_child = occ->children; occ_child; occ_child = occ_child->next)
     {
-      tree use_stmt = USE_STMT (use_p);
-      if (TREE_CODE (use_stmt) == MODIFY_EXPR
-         && TREE_CODE (TREE_OPERAND (use_stmt, 1)) == RDIV_EXPR
-         && TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (use_stmt, 1), 1) == def)
+      basic_block bb;
+      if (occ_child->children)
+        compute_merit (occ_child);
+
+      if (flag_exceptions)
+       bb = single_noncomplex_succ (dom);
+      else
+       bb = dom;
+
+      if (dominated_by_p (CDI_POST_DOMINATORS, bb, occ_child->bb))
+        occ->num_divisions += occ_child->num_divisions;
+    }
+}
+
+
+/* Return whether USE_STMT is a floating-point division by DEF.  */
+static inline bool
+is_division_by (tree use_stmt, tree def)
+{
+  return TREE_CODE (use_stmt) == MODIFY_EXPR
+        && TREE_CODE (TREE_OPERAND (use_stmt, 1)) == RDIV_EXPR
+        && TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (use_stmt, 1), 1) == def;
+}
+
+/* Walk the subset of the dominator tree rooted at OCC, setting the
+   RECIP_DEF field to a definition of 1.0 / DEF that can be used in
+   the given basic block.  The field may be left NULL, of course,
+   if it is not possible or profitable to do the optimization.
+
+   DEF_BSI is an iterator pointing at the statement defining DEF.
+   If RECIP_DEF is set, a dominator already has a computation that can
+   be used.  */
+
+static void
+insert_reciprocals (block_stmt_iterator *def_bsi, struct occurrence *occ,
+                   tree def, tree recip_def, int threshold)
+{
+  tree type, new_stmt;
+  block_stmt_iterator bsi;
+  struct occurrence *occ_child;
+
+  if (!recip_def
+      && (occ->bb_has_division || !flag_trapping_math)
+      && occ->num_divisions >= threshold)
+    {
+      /* Make a variable with the replacement and substitute it.  */
+      type = TREE_TYPE (def);
+      recip_def = make_rename_temp (type, "reciptmp");
+      new_stmt = build2 (MODIFY_EXPR, void_type_node, recip_def,
+                        fold_build2 (RDIV_EXPR, type,
+                                     build_real (type, dconst1), def));
+  
+  
+      if (occ->bb_has_division)
+        {
+          /* Case 1: insert before an existing division.  */
+          bsi = bsi_after_labels (occ->bb);
+          while (!bsi_end_p (bsi) && !is_division_by (bsi_stmt (bsi), def))
+           bsi_next (&bsi);
+
+          bsi_insert_before (&bsi, new_stmt, BSI_SAME_STMT);
+        }
+      else if (def_bsi && occ->bb == def_bsi->bb)
         {
-          ++count;
-          /* Check if this use post-dominates the insertion point.  */
-          if (ok || dominated_by_p (CDI_POST_DOMINATORS, bsi->bb,
-                                   bb_for_stmt (use_stmt)))
-           ok = true;
+          /* Case 2: insert right after the definition.  Note that this will
+            never happen if the definition statement can throw, because in
+            that case the sole successor of the statement's basic block will
+            dominate all the uses as well.  */
+          bsi_insert_after (def_bsi, new_stmt, BSI_NEW_STMT);
         }
-      if (count >= 2 && ok)
-        break;
+      else
+        {
+          /* Case 3: insert in a basic block not containing defs/uses.  */
+          bsi = bsi_after_labels (occ->bb);
+          bsi_insert_before (&bsi, new_stmt, BSI_SAME_STMT);
+        }
+
+      occ->recip_def_stmt = new_stmt;
     }
 
-  if (count < 2 || !ok)
-    return;
-
-  /* Make a variable with the replacement and substitute it.  */
-  type = TREE_TYPE (def);
-  t = make_rename_temp (type, "reciptmp");
-  new_stmt = build2 (MODIFY_EXPR, void_type_node, t,
-                    fold_build2 (RDIV_EXPR, type, build_real (type, dconst1),
-                                 def));
-
-  if (where == PR_BEFORE_BSI)
-    bsi_insert_before (bsi, new_stmt, BSI_SAME_STMT);
-  else if (where == PR_AFTER_BSI)
-    bsi_insert_after (bsi, new_stmt, BSI_NEW_STMT);
-  else if (where == PR_ON_ENTRY_EDGE)
-    bsi_insert_on_edge (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR), new_stmt);
+  occ->recip_def = recip_def;
+  for (occ_child = occ->children; occ_child; occ_child = occ_child->next)
+    insert_reciprocals (def_bsi, occ_child, def, recip_def, threshold);
+}
+
+
+/* Replace the division at USE_P with a multiplication by the reciprocal, if
+   possible.  */
+
+static inline void
+replace_reciprocal (use_operand_p use_p)
+{
+  tree use_stmt = USE_STMT (use_p);
+  basic_block bb = bb_for_stmt (use_stmt);
+  struct occurrence *occ = (struct occurrence *) bb->aux;
+
+  if (occ->recip_def && use_stmt != occ->recip_def_stmt)
+    {
+      TREE_SET_CODE (TREE_OPERAND (use_stmt, 1), MULT_EXPR);
+      SET_USE (use_p, occ->recip_def);
+      fold_stmt_inplace (use_stmt);
+      update_stmt (use_stmt);
+    }
+}
+
+
+/* Free OCC and return one more "struct occurrence" to be freed.  */
+
+static struct occurrence *
+free_bb (struct occurrence *occ)
+{
+  struct occurrence *child, *next;
+
+  /* First get the two pointers hanging off OCC.  */
+  next = occ->next;
+  child = occ->children;
+  occ->bb->aux = NULL;
+  pool_free (occ_pool, occ);
+
+  /* Now ensure that we don't recurse unless it is necessary.  */
+  if (!child)
+    return next;
   else
-    gcc_unreachable ();
+    {
+      while (next)
+       next = free_bb (next);
+
+      return child;
+    }
+}
+
+
+/* Look for floating-point divisions among DEF's uses, and try to
+   replace them by multiplications with the reciprocal.  Add
+   as many statements computing the reciprocal as needed.
+
+   DEF must be a GIMPLE register of a floating-point type.  */
+
+static void
+execute_cse_reciprocals_1 (block_stmt_iterator *def_bsi, tree def)
+{
+  use_operand_p use_p;
+  imm_use_iterator use_iter;
+  struct occurrence *occ;
+  int count = 0, threshold;
 
-  FOR_EACH_IMM_USE_SAFE (use_p, use_iter, def)
+  gcc_assert (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (def)) && is_gimple_reg (def));
+
+  FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, use_iter, def)
     {
       tree use_stmt = USE_STMT (use_p);
-      if (use_stmt != new_stmt
-         && TREE_CODE (use_stmt) == MODIFY_EXPR
-         && TREE_CODE (TREE_OPERAND (use_stmt, 1)) == RDIV_EXPR
-         && TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (use_stmt, 1), 1) == def)
+      if (is_division_by (use_stmt, def))
        {
-         TREE_SET_CODE (TREE_OPERAND (use_stmt, 1), MULT_EXPR);
-         SET_USE (use_p, t);
+         register_division_in (bb_for_stmt (use_stmt));
+         count++;
        }
     }
+  
+  /* Do the expensive part only if we can hope to optimize something.  */
+  threshold = targetm.min_divisions_for_recip_mul (TYPE_MODE (TREE_TYPE (def)));
+  if (count >= threshold)
+    {
+      for (occ = occ_head; occ; occ = occ->next)
+       {
+         compute_merit (occ);
+         insert_reciprocals (def_bsi, occ, def, NULL, threshold);
+       }
+
+      FOR_EACH_IMM_USE_SAFE (use_p, use_iter, def)
+       {
+         tree use_stmt = USE_STMT (use_p);
+         if (is_division_by (use_stmt, def))
+           replace_reciprocal (use_p);
+       }
+    }
+
+  for (occ = occ_head; occ; )
+    occ = free_bb (occ);
+
+  occ_head = NULL;
 }
 
+
+static bool
+gate_cse_reciprocals (void)
+{
+  return optimize && !optimize_size && flag_unsafe_math_optimizations;
+}
+
+
+/* Go through all the floating-point SSA_NAMEs, and call
+   execute_cse_reciprocals_1 on each of them.  */
 static void
 execute_cse_reciprocals (void)
 {
   basic_block bb;
   tree arg;
 
-  if (flag_trapping_math)
-    calculate_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
+  occ_pool = create_alloc_pool ("dominators for recip",
+                               sizeof (struct occurrence),
+                               n_basic_blocks / 3 + 1);
 
-  if (single_succ_p (ENTRY_BLOCK_PTR))
-    for (arg = DECL_ARGUMENTS (cfun->decl); arg; arg = TREE_CHAIN (arg))
-      if (default_def (arg))
-       {
-         block_stmt_iterator bsi;
-         bsi = bsi_start (single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR));
-         execute_cse_reciprocals_1 (&bsi, default_def (arg),
-                                    PR_ON_ENTRY_EDGE);
-       }
+  calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS | CDI_POST_DOMINATORS);
+
+#ifdef ENABLE_CHECKING
+  FOR_EACH_BB (bb)
+    gcc_assert (!bb->aux);
+#endif
+
+  for (arg = DECL_ARGUMENTS (cfun->decl); arg; arg = TREE_CHAIN (arg))
+    if (default_def (arg)
+       && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg))
+       && is_gimple_reg (arg))
+      execute_cse_reciprocals_1 (NULL, default_def (arg));
 
   FOR_EACH_BB (bb)
     {
       block_stmt_iterator bsi;
       tree phi, def;
-      for (bsi = bsi_start (bb);
-          !bsi_end_p (bsi) && TREE_CODE (bsi_stmt (bsi)) == LABEL_EXPR;
-          bsi_next (&bsi))
-        ;
 
       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
        {
          def = PHI_RESULT (phi);
          if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (def))
              && is_gimple_reg (def))
-           execute_cse_reciprocals_1 (&bsi, def, PR_BEFORE_BSI);
+           execute_cse_reciprocals_1 (NULL, def);
        }
 
-      for (; !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
+      for (bsi = bsi_after_labels (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
         {
          tree stmt = bsi_stmt (bsi);
          if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
              && (def = SINGLE_SSA_TREE_OPERAND (stmt, SSA_OP_DEF)) != NULL
              && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (def))
              && TREE_CODE (def) == SSA_NAME)
-           execute_cse_reciprocals_1 (&bsi, def, PR_AFTER_BSI);
+           execute_cse_reciprocals_1 (&bsi, def);
        }
     }
 
-  if (flag_trapping_math)
-    free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
-  
-  if (single_succ_p (ENTRY_BLOCK_PTR))
-    bsi_commit_one_edge_insert (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR), NULL);
+  free_dominance_info (CDI_DOMINATORS | CDI_POST_DOMINATORS);
+  free_alloc_pool (occ_pool);
 }
 
 struct tree_opt_pass pass_cse_reciprocals =