OSDN Git Service

PR bootstrap/21215
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / bb-reorder.c
1 /* Basic block reordering routines for the GNU compiler.
2    Copyright (C) 2000, 2002, 2003, 2004, 2005 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 it
7    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, but WITHOUT
12    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
13    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
14    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 the Free
18    Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
19    02111-1307, USA.  */
20
21 /* This (greedy) algorithm constructs traces in several rounds.
22    The construction starts from "seeds".  The seed for the first round
23    is the entry point of function.  When there are more than one seed
24    that one is selected first that has the lowest key in the heap
25    (see function bb_to_key).  Then the algorithm repeatedly adds the most
26    probable successor to the end of a trace.  Finally it connects the traces.
27
28    There are two parameters: Branch Threshold and Exec Threshold.
29    If the edge to a successor of the actual basic block is lower than
30    Branch Threshold or the frequency of the successor is lower than
31    Exec Threshold the successor will be the seed in one of the next rounds.
32    Each round has these parameters lower than the previous one.
33    The last round has to have these parameters set to zero
34    so that the remaining blocks are picked up.
35
36    The algorithm selects the most probable successor from all unvisited
37    successors and successors that have been added to this trace.
38    The other successors (that has not been "sent" to the next round) will be
39    other seeds for this round and the secondary traces will start in them.
40    If the successor has not been visited in this trace it is added to the trace
41    (however, there is some heuristic for simple branches).
42    If the successor has been visited in this trace the loop has been found.
43    If the loop has many iterations the loop is rotated so that the
44    source block of the most probable edge going out from the loop
45    is the last block of the trace.
46    If the loop has few iterations and there is no edge from the last block of
47    the loop going out from loop the loop header is duplicated.
48    Finally, the construction of the trace is terminated.
49
50    When connecting traces it first checks whether there is an edge from the
51    last block of one trace to the first block of another trace.
52    When there are still some unconnected traces it checks whether there exists
53    a basic block BB such that BB is a successor of the last bb of one trace
54    and BB is a predecessor of the first block of another trace. In this case,
55    BB is duplicated and the traces are connected through this duplicate.
56    The rest of traces are simply connected so there will be a jump to the
57    beginning of the rest of trace.
58
59
60    References:
61
62    "Software Trace Cache"
63    A. Ramirez, J. Larriba-Pey, C. Navarro, J. Torrellas and M. Valero; 1999
64    http://citeseer.nj.nec.com/15361.html
65
66 */
67
68 #include "config.h"
69 #include "system.h"
70 #include "coretypes.h"
71 #include "tm.h"
72 #include "rtl.h"
73 #include "regs.h"
74 #include "flags.h"
75 #include "timevar.h"
76 #include "output.h"
77 #include "cfglayout.h"
78 #include "fibheap.h"
79 #include "target.h"
80 #include "function.h"
81 #include "tm_p.h"
82 #include "obstack.h"
83 #include "expr.h"
84 #include "errors.h"
85 #include "params.h"
86
87 /* The number of rounds.  In most cases there will only be 4 rounds, but
88    when partitioning hot and cold basic blocks into separate sections of
89    the .o file there will be an extra round.*/
90 #define N_ROUNDS 5
91
92 /* Stubs in case we don't have a return insn.
93    We have to check at runtime too, not only compiletime.  */  
94
95 #ifndef HAVE_return
96 #define HAVE_return 0
97 #define gen_return() NULL_RTX
98 #endif
99
100
101 /* Branch thresholds in thousandths (per mille) of the REG_BR_PROB_BASE.  */
102 static int branch_threshold[N_ROUNDS] = {400, 200, 100, 0, 0};
103
104 /* Exec thresholds in thousandths (per mille) of the frequency of bb 0.  */
105 static int exec_threshold[N_ROUNDS] = {500, 200, 50, 0, 0};
106
107 /* If edge frequency is lower than DUPLICATION_THRESHOLD per mille of entry
108    block the edge destination is not duplicated while connecting traces.  */
109 #define DUPLICATION_THRESHOLD 100
110
111 /* Length of unconditional jump instruction.  */
112 static int uncond_jump_length;
113
114 /* Structure to hold needed information for each basic block.  */
115 typedef struct bbro_basic_block_data_def
116 {
117   /* Which trace is the bb start of (-1 means it is not a start of a trace).  */
118   int start_of_trace;
119
120   /* Which trace is the bb end of (-1 means it is not an end of a trace).  */
121   int end_of_trace;
122
123   /* Which trace is the bb in?  */
124   int in_trace;
125
126   /* Which heap is BB in (if any)?  */
127   fibheap_t heap;
128
129   /* Which heap node is BB in (if any)?  */
130   fibnode_t node;
131 } bbro_basic_block_data;
132
133 /* The current size of the following dynamic array.  */
134 static int array_size;
135
136 /* The array which holds needed information for basic blocks.  */
137 static bbro_basic_block_data *bbd;
138
139 /* To avoid frequent reallocation the size of arrays is greater than needed,
140    the number of elements is (not less than) 1.25 * size_wanted.  */
141 #define GET_ARRAY_SIZE(X) ((((X) / 4) + 1) * 5)
142
143 /* Free the memory and set the pointer to NULL.  */
144 #define FREE(P) (gcc_assert (P), free (P), P = 0)
145
146 /* Structure for holding information about a trace.  */
147 struct trace
148 {
149   /* First and last basic block of the trace.  */
150   basic_block first, last;
151
152   /* The round of the STC creation which this trace was found in.  */
153   int round;
154
155   /* The length (i.e. the number of basic blocks) of the trace.  */
156   int length;
157 };
158
159 /* Maximum frequency and count of one of the entry blocks.  */
160 static int max_entry_frequency;
161 static gcov_type max_entry_count;
162
163 /* Local function prototypes.  */
164 static void find_traces (int *, struct trace *);
165 static basic_block rotate_loop (edge, struct trace *, int);
166 static void mark_bb_visited (basic_block, int);
167 static void find_traces_1_round (int, int, gcov_type, struct trace *, int *,
168                                  int, fibheap_t *, int);
169 static basic_block copy_bb (basic_block, edge, basic_block, int);
170 static fibheapkey_t bb_to_key (basic_block);
171 static bool better_edge_p (basic_block, edge, int, int, int, int, edge);
172 static void connect_traces (int, struct trace *);
173 static bool copy_bb_p (basic_block, int);
174 static int get_uncond_jump_length (void);
175 static bool push_to_next_round_p (basic_block, int, int, int, gcov_type);
176 static void find_rarely_executed_basic_blocks_and_crossing_edges (edge *, 
177                                                                   int *,
178                                                                   int *);
179 static void add_labels_and_missing_jumps (edge *, int);
180 static void add_reg_crossing_jump_notes (void);
181 static void fix_up_fall_thru_edges (void);
182 static void fix_edges_for_rarely_executed_code (edge *, int);
183 static void fix_crossing_conditional_branches (void);
184 static void fix_crossing_unconditional_branches (void);
185 \f
186 /* Check to see if bb should be pushed into the next round of trace
187    collections or not.  Reasons for pushing the block forward are 1).
188    If the block is cold, we are doing partitioning, and there will be
189    another round (cold partition blocks are not supposed to be
190    collected into traces until the very last round); or 2). There will
191    be another round, and the basic block is not "hot enough" for the
192    current round of trace collection.  */
193
194 static bool
195 push_to_next_round_p (basic_block bb, int round, int number_of_rounds,
196                       int exec_th, gcov_type count_th)
197 {
198   bool there_exists_another_round;
199   bool block_not_hot_enough;
200
201   there_exists_another_round = round < number_of_rounds - 1;
202
203   block_not_hot_enough = (bb->frequency < exec_th 
204                           || bb->count < count_th
205                           || probably_never_executed_bb_p (bb));
206
207   if (there_exists_another_round
208       && block_not_hot_enough)
209     return true;
210   else 
211     return false;
212 }
213
214 /* Find the traces for Software Trace Cache.  Chain each trace through
215    RBI()->next.  Store the number of traces to N_TRACES and description of
216    traces to TRACES.  */
217
218 static void
219 find_traces (int *n_traces, struct trace *traces)
220 {
221   int i;
222   int number_of_rounds;
223   edge e;
224   edge_iterator ei;
225   fibheap_t heap;
226
227   /* Add one extra round of trace collection when partitioning hot/cold
228      basic blocks into separate sections.  The last round is for all the
229      cold blocks (and ONLY the cold blocks).  */
230
231   number_of_rounds = N_ROUNDS - 1;
232
233   /* Insert entry points of function into heap.  */
234   heap = fibheap_new ();
235   max_entry_frequency = 0;
236   max_entry_count = 0;
237   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
238     {
239       bbd[e->dest->index].heap = heap;
240       bbd[e->dest->index].node = fibheap_insert (heap, bb_to_key (e->dest),
241                                                     e->dest);
242       if (e->dest->frequency > max_entry_frequency)
243         max_entry_frequency = e->dest->frequency;
244       if (e->dest->count > max_entry_count)
245         max_entry_count = e->dest->count;
246     }
247
248   /* Find the traces.  */
249   for (i = 0; i < number_of_rounds; i++)
250     {
251       gcov_type count_threshold;
252
253       if (dump_file)
254         fprintf (dump_file, "STC - round %d\n", i + 1);
255
256       if (max_entry_count < INT_MAX / 1000)
257         count_threshold = max_entry_count * exec_threshold[i] / 1000;
258       else
259         count_threshold = max_entry_count / 1000 * exec_threshold[i];
260
261       find_traces_1_round (REG_BR_PROB_BASE * branch_threshold[i] / 1000,
262                            max_entry_frequency * exec_threshold[i] / 1000,
263                            count_threshold, traces, n_traces, i, &heap,
264                            number_of_rounds);
265     }
266   fibheap_delete (heap);
267
268   if (dump_file)
269     {
270       for (i = 0; i < *n_traces; i++)
271         {
272           basic_block bb;
273           fprintf (dump_file, "Trace %d (round %d):  ", i + 1,
274                    traces[i].round + 1);
275           for (bb = traces[i].first; bb != traces[i].last; bb = bb->rbi->next)
276             fprintf (dump_file, "%d [%d] ", bb->index, bb->frequency);
277           fprintf (dump_file, "%d [%d]\n", bb->index, bb->frequency);
278         }
279       fflush (dump_file);
280     }
281 }
282
283 /* Rotate loop whose back edge is BACK_EDGE in the tail of trace TRACE
284    (with sequential number TRACE_N).  */
285
286 static basic_block
287 rotate_loop (edge back_edge, struct trace *trace, int trace_n)
288 {
289   basic_block bb;
290
291   /* Information about the best end (end after rotation) of the loop.  */
292   basic_block best_bb = NULL;
293   edge best_edge = NULL;
294   int best_freq = -1;
295   gcov_type best_count = -1;
296   /* The best edge is preferred when its destination is not visited yet
297      or is a start block of some trace.  */
298   bool is_preferred = false;
299
300   /* Find the most frequent edge that goes out from current trace.  */
301   bb = back_edge->dest;
302   do
303     {
304       edge e;
305       edge_iterator ei;
306
307       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
308         if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
309             && e->dest->rbi->visited != trace_n
310             && (e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
311             && !(e->flags & EDGE_COMPLEX))
312         {
313           if (is_preferred)
314             {
315               /* The best edge is preferred.  */
316               if (!e->dest->rbi->visited
317                   || bbd[e->dest->index].start_of_trace >= 0)
318                 {
319                   /* The current edge E is also preferred.  */
320                   int freq = EDGE_FREQUENCY (e);
321                   if (freq > best_freq || e->count > best_count)
322                     {
323                       best_freq = freq;
324                       best_count = e->count;
325                       best_edge = e;
326                       best_bb = bb;
327                     }
328                 }
329             }
330           else
331             {
332               if (!e->dest->rbi->visited
333                   || bbd[e->dest->index].start_of_trace >= 0)
334                 {
335                   /* The current edge E is preferred.  */
336                   is_preferred = true;
337                   best_freq = EDGE_FREQUENCY (e);
338                   best_count = e->count;
339                   best_edge = e;
340                   best_bb = bb;
341                 }
342               else
343                 {
344                   int freq = EDGE_FREQUENCY (e);
345                   if (!best_edge || freq > best_freq || e->count > best_count)
346                     {
347                       best_freq = freq;
348                       best_count = e->count;
349                       best_edge = e;
350                       best_bb = bb;
351                     }
352                 }
353             }
354         }
355       bb = bb->rbi->next;
356     }
357   while (bb != back_edge->dest);
358
359   if (best_bb)
360     {
361       /* Rotate the loop so that the BEST_EDGE goes out from the last block of
362          the trace.  */
363       if (back_edge->dest == trace->first)
364         {
365           trace->first = best_bb->rbi->next;
366         }
367       else
368         {
369           basic_block prev_bb;
370
371           for (prev_bb = trace->first;
372                prev_bb->rbi->next != back_edge->dest;
373                prev_bb = prev_bb->rbi->next)
374             ;
375           prev_bb->rbi->next = best_bb->rbi->next;
376
377           /* Try to get rid of uncond jump to cond jump.  */
378           if (single_succ_p (prev_bb))
379             {
380               basic_block header = single_succ (prev_bb);
381
382               /* Duplicate HEADER if it is a small block containing cond jump
383                  in the end.  */
384               if (any_condjump_p (BB_END (header)) && copy_bb_p (header, 0)
385                   && !find_reg_note (BB_END (header), REG_CROSSING_JUMP, 
386                                      NULL_RTX))
387                 copy_bb (header, single_succ_edge (prev_bb), prev_bb, trace_n);
388             }
389         }
390     }
391   else
392     {
393       /* We have not found suitable loop tail so do no rotation.  */
394       best_bb = back_edge->src;
395     }
396   best_bb->rbi->next = NULL;
397   return best_bb;
398 }
399
400 /* This function marks BB that it was visited in trace number TRACE.  */
401
402 static void
403 mark_bb_visited (basic_block bb, int trace)
404 {
405   bb->rbi->visited = trace;
406   if (bbd[bb->index].heap)
407     {
408       fibheap_delete_node (bbd[bb->index].heap, bbd[bb->index].node);
409       bbd[bb->index].heap = NULL;
410       bbd[bb->index].node = NULL;
411     }
412 }
413
414 /* One round of finding traces. Find traces for BRANCH_TH and EXEC_TH i.e. do
415    not include basic blocks their probability is lower than BRANCH_TH or their
416    frequency is lower than EXEC_TH into traces (or count is lower than
417    COUNT_TH).  It stores the new traces into TRACES and modifies the number of
418    traces *N_TRACES. Sets the round (which the trace belongs to) to ROUND. It
419    expects that starting basic blocks are in *HEAP and at the end it deletes
420    *HEAP and stores starting points for the next round into new *HEAP.  */
421
422 static void
423 find_traces_1_round (int branch_th, int exec_th, gcov_type count_th,
424                      struct trace *traces, int *n_traces, int round,
425                      fibheap_t *heap, int number_of_rounds)
426 {
427   /* Heap for discarded basic blocks which are possible starting points for
428      the next round.  */
429   fibheap_t new_heap = fibheap_new ();
430
431   while (!fibheap_empty (*heap))
432     {
433       basic_block bb;
434       struct trace *trace;
435       edge best_edge, e;
436       fibheapkey_t key;
437       edge_iterator ei;
438
439       bb = fibheap_extract_min (*heap);
440       bbd[bb->index].heap = NULL;
441       bbd[bb->index].node = NULL;
442
443       if (dump_file)
444         fprintf (dump_file, "Getting bb %d\n", bb->index);
445
446       /* If the BB's frequency is too low send BB to the next round.  When
447          partitioning hot/cold blocks into separate sections, make sure all
448          the cold blocks (and ONLY the cold blocks) go into the (extra) final
449          round.  */
450
451       if (push_to_next_round_p (bb, round, number_of_rounds, exec_th, 
452                                 count_th))
453         {
454           int key = bb_to_key (bb);
455           bbd[bb->index].heap = new_heap;
456           bbd[bb->index].node = fibheap_insert (new_heap, key, bb);
457
458           if (dump_file)
459             fprintf (dump_file,
460                      "  Possible start point of next round: %d (key: %d)\n",
461                      bb->index, key);
462           continue;
463         }
464
465       trace = traces + *n_traces;
466       trace->first = bb;
467       trace->round = round;
468       trace->length = 0;
469       bbd[bb->index].in_trace = *n_traces;
470       (*n_traces)++;
471
472       do
473         {
474           int prob, freq;
475           bool ends_in_call;
476
477           /* The probability and frequency of the best edge.  */
478           int best_prob = INT_MIN / 2;
479           int best_freq = INT_MIN / 2;
480
481           best_edge = NULL;
482           mark_bb_visited (bb, *n_traces);
483           trace->length++;
484
485           if (dump_file)
486             fprintf (dump_file, "Basic block %d was visited in trace %d\n",
487                      bb->index, *n_traces - 1);
488
489           ends_in_call = block_ends_with_call_p (bb);
490
491           /* Select the successor that will be placed after BB.  */
492           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
493             {
494               gcc_assert (!(e->flags & EDGE_FAKE));
495
496               if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR)
497                 continue;
498
499               if (e->dest->rbi->visited
500                   && e->dest->rbi->visited != *n_traces)
501                 continue;
502
503               if (BB_PARTITION (e->dest) != BB_PARTITION (bb))
504                 continue;
505
506               prob = e->probability;
507               freq = EDGE_FREQUENCY (e);
508
509               /* The only sensible preference for a call instruction is the
510                  fallthru edge.  Don't bother selecting anything else.  */
511               if (ends_in_call)
512                 {
513                   if (e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
514                     {
515                       best_edge = e;
516                       best_prob = prob;
517                       best_freq = freq;
518                     }
519                   continue;
520                 }
521
522               /* Edge that cannot be fallthru or improbable or infrequent
523                  successor (i.e. it is unsuitable successor).  */
524               if (!(e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU) || (e->flags & EDGE_COMPLEX)
525                   || prob < branch_th || freq < exec_th || e->count < count_th)
526                 continue;
527
528               /* If partitioning hot/cold basic blocks, don't consider edges
529                  that cross section boundaries.  */
530
531               if (better_edge_p (bb, e, prob, freq, best_prob, best_freq,
532                                  best_edge))
533                 {
534                   best_edge = e;
535                   best_prob = prob;
536                   best_freq = freq;
537                 }
538             }
539
540           /* If the best destination has multiple predecessors, and can be
541              duplicated cheaper than a jump, don't allow it to be added
542              to a trace.  We'll duplicate it when connecting traces.  */
543           if (best_edge && EDGE_COUNT (best_edge->dest->preds) >= 2
544               && copy_bb_p (best_edge->dest, 0))
545             best_edge = NULL;
546
547           /* Add all non-selected successors to the heaps.  */
548           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
549             {
550               if (e == best_edge
551                   || e->dest == EXIT_BLOCK_PTR
552                   || e->dest->rbi->visited)
553                 continue;
554
555               key = bb_to_key (e->dest);
556
557               if (bbd[e->dest->index].heap)
558                 {
559                   /* E->DEST is already in some heap.  */
560                   if (key != bbd[e->dest->index].node->key)
561                     {
562                       if (dump_file)
563                         {
564                           fprintf (dump_file,
565                                    "Changing key for bb %d from %ld to %ld.\n",
566                                    e->dest->index,
567                                    (long) bbd[e->dest->index].node->key,
568                                    key);
569                         }
570                       fibheap_replace_key (bbd[e->dest->index].heap,
571                                            bbd[e->dest->index].node, key);
572                     }
573                 }
574               else
575                 {
576                   fibheap_t which_heap = *heap;
577
578                   prob = e->probability;
579                   freq = EDGE_FREQUENCY (e);
580
581                   if (!(e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
582                       || (e->flags & EDGE_COMPLEX)
583                       || prob < branch_th || freq < exec_th
584                       || e->count < count_th)
585                     {
586                       /* When partitioning hot/cold basic blocks, make sure
587                          the cold blocks (and only the cold blocks) all get
588                          pushed to the last round of trace collection.  */
589
590                       if (push_to_next_round_p (e->dest, round, 
591                                                 number_of_rounds,
592                                                 exec_th, count_th))
593                         which_heap = new_heap;
594                     }
595
596                   bbd[e->dest->index].heap = which_heap;
597                   bbd[e->dest->index].node = fibheap_insert (which_heap,
598                                                                 key, e->dest);
599
600                   if (dump_file)
601                     {
602                       fprintf (dump_file,
603                                "  Possible start of %s round: %d (key: %ld)\n",
604                                (which_heap == new_heap) ? "next" : "this",
605                                e->dest->index, (long) key);
606                     }
607
608                 }
609             }
610
611           if (best_edge) /* Suitable successor was found.  */
612             {
613               if (best_edge->dest->rbi->visited == *n_traces)
614                 {
615                   /* We do nothing with one basic block loops.  */
616                   if (best_edge->dest != bb)
617                     {
618                       if (EDGE_FREQUENCY (best_edge)
619                           > 4 * best_edge->dest->frequency / 5)
620                         {
621                           /* The loop has at least 4 iterations.  If the loop
622                              header is not the first block of the function
623                              we can rotate the loop.  */
624
625                           if (best_edge->dest != ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb)
626                             {
627                               if (dump_file)
628                                 {
629                                   fprintf (dump_file,
630                                            "Rotating loop %d - %d\n",
631                                            best_edge->dest->index, bb->index);
632                                 }
633                               bb->rbi->next = best_edge->dest;
634                               bbd[best_edge->dest->index].in_trace = 
635                                                              (*n_traces) - 1;
636                               bb = rotate_loop (best_edge, trace, *n_traces);
637                             }
638                         }
639                       else
640                         {
641                           /* The loop has less than 4 iterations.  */
642
643                           if (single_succ_p (bb)
644                               && copy_bb_p (best_edge->dest, !optimize_size))
645                             {
646                               bb = copy_bb (best_edge->dest, best_edge, bb,
647                                             *n_traces);
648                               trace->length++;
649                             }
650                         }
651                     }
652
653                   /* Terminate the trace.  */
654                   break;
655                 }
656               else
657                 {
658                   /* Check for a situation
659
660                     A
661                    /|
662                   B |
663                    \|
664                     C
665
666                   where
667                   EDGE_FREQUENCY (AB) + EDGE_FREQUENCY (BC)
668                     >= EDGE_FREQUENCY (AC).
669                   (i.e. 2 * B->frequency >= EDGE_FREQUENCY (AC) )
670                   Best ordering is then A B C.
671
672                   This situation is created for example by:
673
674                   if (A) B;
675                   C;
676
677                   */
678
679                   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
680                     if (e != best_edge
681                         && (e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
682                         && !(e->flags & EDGE_COMPLEX)
683                         && !e->dest->rbi->visited
684                         && single_pred_p (e->dest)
685                         && !(e->flags & EDGE_CROSSING)
686                         && single_succ_p (e->dest)
687                         && (single_succ_edge (e->dest)->flags
688                             & EDGE_CAN_FALLTHRU)
689                         && !(single_succ_edge (e->dest)->flags & EDGE_COMPLEX)
690                         && single_succ (e->dest) == best_edge->dest
691                         && 2 * e->dest->frequency >= EDGE_FREQUENCY (best_edge))
692                       {
693                         best_edge = e;
694                         if (dump_file)
695                           fprintf (dump_file, "Selecting BB %d\n",
696                                    best_edge->dest->index);
697                         break;
698                       }
699
700                   bb->rbi->next = best_edge->dest;
701                   bbd[best_edge->dest->index].in_trace = (*n_traces) - 1;
702                   bb = best_edge->dest;
703                 }
704             }
705         }
706       while (best_edge);
707       trace->last = bb;
708       bbd[trace->first->index].start_of_trace = *n_traces - 1;
709       bbd[trace->last->index].end_of_trace = *n_traces - 1;
710
711       /* The trace is terminated so we have to recount the keys in heap
712          (some block can have a lower key because now one of its predecessors
713          is an end of the trace).  */
714       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
715         {
716           if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR
717               || e->dest->rbi->visited)
718             continue;
719
720           if (bbd[e->dest->index].heap)
721             {
722               key = bb_to_key (e->dest);
723               if (key != bbd[e->dest->index].node->key)
724                 {
725                   if (dump_file)
726                     {
727                       fprintf (dump_file,
728                                "Changing key for bb %d from %ld to %ld.\n",
729                                e->dest->index,
730                                (long) bbd[e->dest->index].node->key, key);
731                     }
732                   fibheap_replace_key (bbd[e->dest->index].heap,
733                                        bbd[e->dest->index].node,
734                                        key);
735                 }
736             }
737         }
738     }
739
740   fibheap_delete (*heap);
741
742   /* "Return" the new heap.  */
743   *heap = new_heap;
744 }
745
746 /* Create a duplicate of the basic block OLD_BB and redirect edge E to it, add
747    it to trace after BB, mark OLD_BB visited and update pass' data structures
748    (TRACE is a number of trace which OLD_BB is duplicated to).  */
749
750 static basic_block
751 copy_bb (basic_block old_bb, edge e, basic_block bb, int trace)
752 {
753   basic_block new_bb;
754
755   new_bb = duplicate_block (old_bb, e);
756   BB_COPY_PARTITION (new_bb, old_bb);
757
758   gcc_assert (e->dest == new_bb);
759   gcc_assert (!e->dest->rbi->visited);
760
761   if (dump_file)
762     fprintf (dump_file,
763              "Duplicated bb %d (created bb %d)\n",
764              old_bb->index, new_bb->index);
765   new_bb->rbi->visited = trace;
766   new_bb->rbi->next = bb->rbi->next;
767   bb->rbi->next = new_bb;
768
769   if (new_bb->index >= array_size || last_basic_block > array_size)
770     {
771       int i;
772       int new_size;
773
774       new_size = MAX (last_basic_block, new_bb->index + 1);
775       new_size = GET_ARRAY_SIZE (new_size);
776       bbd = xrealloc (bbd, new_size * sizeof (bbro_basic_block_data));
777       for (i = array_size; i < new_size; i++)
778         {
779           bbd[i].start_of_trace = -1;
780           bbd[i].in_trace = -1;
781           bbd[i].end_of_trace = -1;
782           bbd[i].heap = NULL;
783           bbd[i].node = NULL;
784         }
785       array_size = new_size;
786
787       if (dump_file)
788         {
789           fprintf (dump_file,
790                    "Growing the dynamic array to %d elements.\n",
791                    array_size);
792         }
793     }
794
795   bbd[new_bb->index].in_trace = trace;
796
797   return new_bb;
798 }
799
800 /* Compute and return the key (for the heap) of the basic block BB.  */
801
802 static fibheapkey_t
803 bb_to_key (basic_block bb)
804 {
805   edge e;
806   edge_iterator ei;
807   int priority = 0;
808
809   /* Do not start in probably never executed blocks.  */
810
811   if (BB_PARTITION (bb) == BB_COLD_PARTITION
812       || probably_never_executed_bb_p (bb))
813     return BB_FREQ_MAX;
814
815   /* Prefer blocks whose predecessor is an end of some trace
816      or whose predecessor edge is EDGE_DFS_BACK.  */
817   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
818     {
819       if ((e->src != ENTRY_BLOCK_PTR && bbd[e->src->index].end_of_trace >= 0)
820           || (e->flags & EDGE_DFS_BACK))
821         {
822           int edge_freq = EDGE_FREQUENCY (e);
823
824           if (edge_freq > priority)
825             priority = edge_freq;
826         }
827     }
828
829   if (priority)
830     /* The block with priority should have significantly lower key.  */
831     return -(100 * BB_FREQ_MAX + 100 * priority + bb->frequency);
832   return -bb->frequency;
833 }
834
835 /* Return true when the edge E from basic block BB is better than the temporary
836    best edge (details are in function).  The probability of edge E is PROB. The
837    frequency of the successor is FREQ.  The current best probability is
838    BEST_PROB, the best frequency is BEST_FREQ.
839    The edge is considered to be equivalent when PROB does not differ much from
840    BEST_PROB; similarly for frequency.  */
841
842 static bool
843 better_edge_p (basic_block bb, edge e, int prob, int freq, int best_prob,
844                int best_freq, edge cur_best_edge)
845 {
846   bool is_better_edge;
847
848   /* The BEST_* values do not have to be best, but can be a bit smaller than
849      maximum values.  */
850   int diff_prob = best_prob / 10;
851   int diff_freq = best_freq / 10;
852
853   if (prob > best_prob + diff_prob)
854     /* The edge has higher probability than the temporary best edge.  */
855     is_better_edge = true;
856   else if (prob < best_prob - diff_prob)
857     /* The edge has lower probability than the temporary best edge.  */
858     is_better_edge = false;
859   else if (freq < best_freq - diff_freq)
860     /* The edge and the temporary best edge  have almost equivalent
861        probabilities.  The higher frequency of a successor now means
862        that there is another edge going into that successor.
863        This successor has lower frequency so it is better.  */
864     is_better_edge = true;
865   else if (freq > best_freq + diff_freq)
866     /* This successor has higher frequency so it is worse.  */
867     is_better_edge = false;
868   else if (e->dest->prev_bb == bb)
869     /* The edges have equivalent probabilities and the successors
870        have equivalent frequencies.  Select the previous successor.  */
871     is_better_edge = true;
872   else
873     is_better_edge = false;
874
875   /* If we are doing hot/cold partitioning, make sure that we always favor
876      non-crossing edges over crossing edges.  */
877
878   if (!is_better_edge
879       && flag_reorder_blocks_and_partition 
880       && cur_best_edge 
881       && (cur_best_edge->flags & EDGE_CROSSING)
882       && !(e->flags & EDGE_CROSSING))
883     is_better_edge = true;
884
885   return is_better_edge;
886 }
887
888 /* Connect traces in array TRACES, N_TRACES is the count of traces.  */
889
890 static void
891 connect_traces (int n_traces, struct trace *traces)
892 {
893   int i;
894   bool *connected;
895   bool two_passes;
896   int last_trace;
897   int current_pass;
898   int current_partition;
899   int freq_threshold;
900   gcov_type count_threshold;
901
902   freq_threshold = max_entry_frequency * DUPLICATION_THRESHOLD / 1000;
903   if (max_entry_count < INT_MAX / 1000)
904     count_threshold = max_entry_count * DUPLICATION_THRESHOLD / 1000;
905   else
906     count_threshold = max_entry_count / 1000 * DUPLICATION_THRESHOLD;
907
908   connected = xcalloc (n_traces, sizeof (bool));
909   last_trace = -1;
910   current_pass = 1;
911   current_partition = BB_PARTITION (traces[0].first);
912   two_passes = false;
913
914   if (flag_reorder_blocks_and_partition)
915     for (i = 0; i < n_traces && !two_passes; i++)
916       if (BB_PARTITION (traces[0].first) 
917           != BB_PARTITION (traces[i].first))
918         two_passes = true;
919
920   for (i = 0; i < n_traces || (two_passes && current_pass == 1) ; i++)
921     {
922       int t = i;
923       int t2;
924       edge e, best;
925       int best_len;
926
927       if (i >= n_traces)
928         {
929           gcc_assert (two_passes && current_pass == 1);
930           i = 0;
931           t = i;
932           current_pass = 2;
933           if (current_partition == BB_HOT_PARTITION)
934             current_partition = BB_COLD_PARTITION;
935           else
936             current_partition = BB_HOT_PARTITION;
937         }
938       
939       if (connected[t])
940         continue;
941
942       if (two_passes 
943           && BB_PARTITION (traces[t].first) != current_partition)
944         continue;
945
946       connected[t] = true;
947
948       /* Find the predecessor traces.  */
949       for (t2 = t; t2 > 0;)
950         {
951           edge_iterator ei;
952           best = NULL;
953           best_len = 0;
954           FOR_EACH_EDGE (e, ei, traces[t2].first->preds)
955             {
956               int si = e->src->index;
957
958               if (e->src != ENTRY_BLOCK_PTR
959                   && (e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
960                   && !(e->flags & EDGE_COMPLEX)
961                   && bbd[si].end_of_trace >= 0
962                   && !connected[bbd[si].end_of_trace]
963                   && (BB_PARTITION (e->src) == current_partition)
964                   && (!best
965                       || e->probability > best->probability
966                       || (e->probability == best->probability
967                           && traces[bbd[si].end_of_trace].length > best_len)))
968                 {
969                   best = e;
970                   best_len = traces[bbd[si].end_of_trace].length;
971                 }
972             }
973           if (best)
974             {
975               best->src->rbi->next = best->dest;
976               t2 = bbd[best->src->index].end_of_trace;
977               connected[t2] = true;
978
979               if (dump_file)
980                 {
981                   fprintf (dump_file, "Connection: %d %d\n",
982                            best->src->index, best->dest->index);
983                 }
984             }
985           else
986             break;
987         }
988
989       if (last_trace >= 0)
990         traces[last_trace].last->rbi->next = traces[t2].first;
991       last_trace = t;
992
993       /* Find the successor traces.  */
994       while (1)
995         {
996           /* Find the continuation of the chain.  */
997           edge_iterator ei;
998           best = NULL;
999           best_len = 0;
1000           FOR_EACH_EDGE (e, ei, traces[t].last->succs)
1001             {
1002               int di = e->dest->index;
1003
1004               if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
1005                   && (e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
1006                   && !(e->flags & EDGE_COMPLEX)
1007                   && bbd[di].start_of_trace >= 0
1008                   && !connected[bbd[di].start_of_trace]
1009                   && (BB_PARTITION (e->dest) == current_partition)
1010                   && (!best
1011                       || e->probability > best->probability
1012                       || (e->probability == best->probability
1013                           && traces[bbd[di].start_of_trace].length > best_len)))
1014                 {
1015                   best = e;
1016                   best_len = traces[bbd[di].start_of_trace].length;
1017                 }
1018             }
1019
1020           if (best)
1021             {
1022               if (dump_file)
1023                 {
1024                   fprintf (dump_file, "Connection: %d %d\n",
1025                            best->src->index, best->dest->index);
1026                 }
1027               t = bbd[best->dest->index].start_of_trace;
1028               traces[last_trace].last->rbi->next = traces[t].first;
1029               connected[t] = true;
1030               last_trace = t;
1031             }
1032           else
1033             {
1034               /* Try to connect the traces by duplication of 1 block.  */
1035               edge e2;
1036               basic_block next_bb = NULL;
1037               bool try_copy = false;
1038
1039               FOR_EACH_EDGE (e, ei, traces[t].last->succs)
1040                 if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
1041                     && (e->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
1042                     && !(e->flags & EDGE_COMPLEX)
1043                     && (!best || e->probability > best->probability))
1044                   {
1045                     edge_iterator ei;
1046                     edge best2 = NULL;
1047                     int best2_len = 0;
1048
1049                     /* If the destination is a start of a trace which is only
1050                        one block long, then no need to search the successor
1051                        blocks of the trace.  Accept it.  */
1052                     if (bbd[e->dest->index].start_of_trace >= 0
1053                         && traces[bbd[e->dest->index].start_of_trace].length
1054                            == 1)
1055                       {
1056                         best = e;
1057                         try_copy = true;
1058                         continue;
1059                       }
1060
1061                     FOR_EACH_EDGE (e2, ei, e->dest->succs)
1062                       {
1063                         int di = e2->dest->index;
1064
1065                         if (e2->dest == EXIT_BLOCK_PTR
1066                             || ((e2->flags & EDGE_CAN_FALLTHRU)
1067                                 && !(e2->flags & EDGE_COMPLEX)
1068                                 && bbd[di].start_of_trace >= 0
1069                                 && !connected[bbd[di].start_of_trace]
1070                                 && (BB_PARTITION (e2->dest) == current_partition)
1071                                 && (EDGE_FREQUENCY (e2) >= freq_threshold)
1072                                 && (e2->count >= count_threshold)
1073                                 && (!best2
1074                                     || e2->probability > best2->probability
1075                                     || (e2->probability == best2->probability
1076                                         && traces[bbd[di].start_of_trace].length
1077                                            > best2_len))))
1078                           {
1079                             best = e;
1080                             best2 = e2;
1081                             if (e2->dest != EXIT_BLOCK_PTR)
1082                               best2_len = traces[bbd[di].start_of_trace].length;
1083                             else
1084                               best2_len = INT_MAX;
1085                             next_bb = e2->dest;
1086                             try_copy = true;
1087                           }
1088                       }
1089                   }
1090
1091               if (flag_reorder_blocks_and_partition)
1092                 try_copy = false;
1093
1094               /* Copy tiny blocks always; copy larger blocks only when the
1095                  edge is traversed frequently enough.  */
1096               if (try_copy
1097                   && copy_bb_p (best->dest,
1098                                 !optimize_size
1099                                 && EDGE_FREQUENCY (best) >= freq_threshold
1100                                 && best->count >= count_threshold))
1101                 {
1102                   basic_block new_bb;
1103
1104                   if (dump_file)
1105                     {
1106                       fprintf (dump_file, "Connection: %d %d ",
1107                                traces[t].last->index, best->dest->index);
1108                       if (!next_bb)
1109                         fputc ('\n', dump_file);
1110                       else if (next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
1111                         fprintf (dump_file, "exit\n");
1112                       else
1113                         fprintf (dump_file, "%d\n", next_bb->index);
1114                     }
1115
1116                   new_bb = copy_bb (best->dest, best, traces[t].last, t);
1117                   traces[t].last = new_bb;
1118                   if (next_bb && next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
1119                     {
1120                       t = bbd[next_bb->index].start_of_trace;
1121                       traces[last_trace].last->rbi->next = traces[t].first;
1122                       connected[t] = true;
1123                       last_trace = t;
1124                     }
1125                   else
1126                     break;      /* Stop finding the successor traces.  */
1127                 }
1128               else
1129                 break;  /* Stop finding the successor traces.  */
1130             }
1131         }
1132     }
1133
1134   if (dump_file)
1135     {
1136       basic_block bb;
1137
1138       fprintf (dump_file, "Final order:\n");
1139       for (bb = traces[0].first; bb; bb = bb->rbi->next)
1140         fprintf (dump_file, "%d ", bb->index);
1141       fprintf (dump_file, "\n");
1142       fflush (dump_file);
1143     }
1144
1145   FREE (connected);
1146 }
1147
1148 /* Return true when BB can and should be copied. CODE_MAY_GROW is true
1149    when code size is allowed to grow by duplication.  */
1150
1151 static bool
1152 copy_bb_p (basic_block bb, int code_may_grow)
1153 {
1154   int size = 0;
1155   int max_size = uncond_jump_length;
1156   rtx insn;
1157
1158   if (!bb->frequency)
1159     return false;
1160   if (EDGE_COUNT (bb->preds) < 2)
1161     return false;
1162   if (!can_duplicate_block_p (bb))
1163     return false;
1164
1165   /* Avoid duplicating blocks which have many successors (PR/13430).  */
1166   if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 8)
1167     return false;
1168
1169   if (code_may_grow && maybe_hot_bb_p (bb))
1170     max_size *= 8;
1171
1172   FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1173     {
1174       if (INSN_P (insn))
1175         size += get_attr_length (insn);
1176     }
1177
1178   if (size <= max_size)
1179     return true;
1180
1181   if (dump_file)
1182     {
1183       fprintf (dump_file,
1184                "Block %d can't be copied because its size = %d.\n",
1185                bb->index, size);
1186     }
1187
1188   return false;
1189 }
1190
1191 /* Return the length of unconditional jump instruction.  */
1192
1193 static int
1194 get_uncond_jump_length (void)
1195 {
1196   rtx label, jump;
1197   int length;
1198
1199   label = emit_label_before (gen_label_rtx (), get_insns ());
1200   jump = emit_jump_insn (gen_jump (label));
1201
1202   length = get_attr_length (jump);
1203
1204   delete_insn (jump);
1205   delete_insn (label);
1206   return length;
1207 }
1208
1209 /* Find the basic blocks that are rarely executed and need to be moved to
1210    a separate section of the .o file (to cut down on paging and improve
1211    cache locality).  */
1212
1213 static void
1214 find_rarely_executed_basic_blocks_and_crossing_edges (edge *crossing_edges, 
1215                                                       int *n_crossing_edges, 
1216                                                       int *max_idx)
1217 {
1218   basic_block bb;
1219   bool has_hot_blocks = false;
1220   edge e;
1221   int i;
1222   edge_iterator ei;
1223
1224   /* Mark which partition (hot/cold) each basic block belongs in.  */
1225   
1226   FOR_EACH_BB (bb)
1227     {
1228       if (probably_never_executed_bb_p (bb))
1229         BB_SET_PARTITION (bb, BB_COLD_PARTITION);
1230       else
1231         {
1232           BB_SET_PARTITION (bb, BB_HOT_PARTITION);
1233           has_hot_blocks = true;
1234         }
1235     }
1236
1237   /* Mark every edge that crosses between sections.  */
1238
1239   i = 0;
1240   if (targetm.have_named_sections)
1241     {
1242       FOR_EACH_BB (bb)
1243         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1244           {
1245             if (e->src != ENTRY_BLOCK_PTR
1246                 && e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
1247                 && BB_PARTITION (e->src) != BB_PARTITION (e->dest))
1248               {
1249                 e->flags |= EDGE_CROSSING;
1250                 if (i == *max_idx)
1251                   {
1252                     *max_idx *= 2;
1253                     crossing_edges = xrealloc (crossing_edges,
1254                                                (*max_idx) * sizeof (edge));
1255                   }
1256                 crossing_edges[i++] = e;
1257               }
1258             else
1259               e->flags &= ~EDGE_CROSSING;
1260           }
1261     }
1262   *n_crossing_edges = i;
1263 }
1264
1265 /* If any destination of a crossing edge does not have a label, add label;
1266    Convert any fall-through crossing edges (for blocks that do not contain
1267    a jump) to unconditional jumps.  */
1268
1269 static void 
1270 add_labels_and_missing_jumps (edge *crossing_edges, int n_crossing_edges)
1271 {
1272   int i;
1273   basic_block src;
1274   basic_block dest;
1275   rtx label;
1276   rtx barrier;
1277   rtx new_jump;
1278   
1279   for (i=0; i < n_crossing_edges; i++) 
1280     {
1281       if (crossing_edges[i]) 
1282         {
1283           src = crossing_edges[i]->src; 
1284           dest = crossing_edges[i]->dest;
1285           
1286           /* Make sure dest has a label.  */
1287           
1288           if (dest && (dest != EXIT_BLOCK_PTR))
1289             {
1290               label = block_label (dest);
1291               
1292               /* Make sure source block ends with a jump.  */
1293               
1294               if (src && (src != ENTRY_BLOCK_PTR)) 
1295                 {
1296                   if (!JUMP_P (BB_END (src)))
1297                     /* bb just falls through.  */
1298                     {
1299                       /* make sure there's only one successor */
1300                       gcc_assert (single_succ_p (src));
1301                       
1302                       /* Find label in dest block.  */
1303                       label = block_label (dest);
1304                       
1305                       new_jump = emit_jump_insn_after (gen_jump (label), 
1306                                                        BB_END (src));
1307                       barrier = emit_barrier_after (new_jump);
1308                       JUMP_LABEL (new_jump) = label;
1309                       LABEL_NUSES (label) += 1;
1310                       src->rbi->footer = unlink_insn_chain (barrier, barrier);
1311                       /* Mark edge as non-fallthru.  */
1312                       crossing_edges[i]->flags &= ~EDGE_FALLTHRU;
1313                     } /* end: 'if (GET_CODE ... '  */
1314                 } /* end: 'if (src && src->index...'  */
1315             } /* end: 'if (dest && dest->index...'  */
1316         } /* end: 'if (crossing_edges[i]...'  */
1317     } /* end for loop  */
1318 }
1319
1320 /* Find any bb's where the fall-through edge is a crossing edge (note that
1321    these bb's must also contain a conditional jump; we've already
1322    dealt with fall-through edges for blocks that didn't have a
1323    conditional jump in the call to add_labels_and_missing_jumps).
1324    Convert the fall-through edge to non-crossing edge by inserting a
1325    new bb to fall-through into.  The new bb will contain an
1326    unconditional jump (crossing edge) to the original fall through
1327    destination.  */
1328
1329 static void 
1330 fix_up_fall_thru_edges (void)
1331 {
1332   basic_block cur_bb;
1333   basic_block new_bb;
1334   edge succ1;
1335   edge succ2;
1336   edge fall_thru;
1337   edge cond_jump = NULL;
1338   edge e;
1339   bool cond_jump_crosses;
1340   int invert_worked;
1341   rtx old_jump;
1342   rtx fall_thru_label;
1343   rtx barrier;
1344   
1345   FOR_EACH_BB (cur_bb)
1346     {
1347       fall_thru = NULL;
1348       if (EDGE_COUNT (cur_bb->succs) > 0)
1349         succ1 = EDGE_SUCC (cur_bb, 0);
1350       else
1351         succ1 = NULL;
1352
1353       if (EDGE_COUNT (cur_bb->succs) > 1)
1354         succ2 = EDGE_SUCC (cur_bb, 1);
1355       else
1356         succ2 = NULL;
1357       
1358       /* Find the fall-through edge.  */
1359       
1360       if (succ1 
1361           && (succ1->flags & EDGE_FALLTHRU))
1362         {
1363           fall_thru = succ1;
1364           cond_jump = succ2;
1365         }
1366       else if (succ2 
1367                && (succ2->flags & EDGE_FALLTHRU))
1368         {
1369           fall_thru = succ2;
1370           cond_jump = succ1;
1371         }
1372       
1373       if (fall_thru && (fall_thru->dest != EXIT_BLOCK_PTR))
1374         {
1375           /* Check to see if the fall-thru edge is a crossing edge.  */
1376         
1377           if (fall_thru->flags & EDGE_CROSSING)
1378             {
1379               /* The fall_thru edge crosses; now check the cond jump edge, if
1380                  it exists.  */
1381               
1382               cond_jump_crosses = true;
1383               invert_worked  = 0;
1384               old_jump = BB_END (cur_bb);
1385               
1386               /* Find the jump instruction, if there is one.  */
1387               
1388               if (cond_jump)
1389                 {
1390                   if (!(cond_jump->flags & EDGE_CROSSING))
1391                     cond_jump_crosses = false;
1392                   
1393                   /* We know the fall-thru edge crosses; if the cond
1394                      jump edge does NOT cross, and its destination is the
1395                      next block in the bb order, invert the jump
1396                      (i.e. fix it so the fall thru does not cross and
1397                      the cond jump does).  */
1398                   
1399                   if (!cond_jump_crosses
1400                       && cur_bb->rbi->next == cond_jump->dest)
1401                     {
1402                       /* Find label in fall_thru block. We've already added
1403                          any missing labels, so there must be one.  */
1404                       
1405                       fall_thru_label = block_label (fall_thru->dest);
1406
1407                       if (old_jump && fall_thru_label)
1408                         invert_worked = invert_jump (old_jump, 
1409                                                      fall_thru_label,0);
1410                       if (invert_worked)
1411                         {
1412                           fall_thru->flags &= ~EDGE_FALLTHRU;
1413                           cond_jump->flags |= EDGE_FALLTHRU;
1414                           update_br_prob_note (cur_bb);
1415                           e = fall_thru;
1416                           fall_thru = cond_jump;
1417                           cond_jump = e;
1418                           cond_jump->flags |= EDGE_CROSSING;
1419                           fall_thru->flags &= ~EDGE_CROSSING;
1420                         }
1421                     }
1422                 }
1423               
1424               if (cond_jump_crosses || !invert_worked)
1425                 {
1426                   /* This is the case where both edges out of the basic
1427                      block are crossing edges. Here we will fix up the
1428                      fall through edge. The jump edge will be taken care
1429                      of later.  */
1430                   
1431                   new_bb = force_nonfallthru (fall_thru);  
1432                   
1433                   if (new_bb)
1434                     {
1435                       new_bb->rbi->next = cur_bb->rbi->next;
1436                       cur_bb->rbi->next = new_bb;
1437                       
1438                       /* Make sure new fall-through bb is in same 
1439                          partition as bb it's falling through from.  */
1440
1441                       BB_COPY_PARTITION (new_bb, cur_bb);
1442                       single_succ_edge (new_bb)->flags |= EDGE_CROSSING;
1443                     }
1444                   
1445                   /* Add barrier after new jump */
1446                   
1447                   if (new_bb)
1448                     {
1449                       barrier = emit_barrier_after (BB_END (new_bb));
1450                       new_bb->rbi->footer = unlink_insn_chain (barrier, 
1451                                                                barrier);
1452                     }
1453                   else
1454                     {
1455                       barrier = emit_barrier_after (BB_END (cur_bb));
1456                       cur_bb->rbi->footer = unlink_insn_chain (barrier,
1457                                                                barrier);
1458                     }
1459                 }
1460             }
1461         }
1462     }
1463 }
1464
1465 /* This function checks the destination blockof a "crossing jump" to
1466    see if it has any crossing predecessors that begin with a code label
1467    and end with an unconditional jump.  If so, it returns that predecessor
1468    block.  (This is to avoid creating lots of new basic blocks that all
1469    contain unconditional jumps to the same destination).  */
1470
1471 static basic_block
1472 find_jump_block (basic_block jump_dest) 
1473
1474   basic_block source_bb = NULL; 
1475   edge e;
1476   rtx insn;
1477   edge_iterator ei;
1478
1479   FOR_EACH_EDGE (e, ei, jump_dest->preds)
1480     if (e->flags & EDGE_CROSSING)
1481       {
1482         basic_block src = e->src;
1483         
1484         /* Check each predecessor to see if it has a label, and contains
1485            only one executable instruction, which is an unconditional jump.
1486            If so, we can use it.  */
1487         
1488         if (LABEL_P (BB_HEAD (src)))
1489           for (insn = BB_HEAD (src); 
1490                !INSN_P (insn) && insn != NEXT_INSN (BB_END (src));
1491                insn = NEXT_INSN (insn))
1492             {
1493               if (INSN_P (insn)
1494                   && insn == BB_END (src)
1495                   && JUMP_P (insn)
1496                   && !any_condjump_p (insn))
1497                 {
1498                   source_bb = src;
1499                   break;
1500                 }
1501             }
1502         
1503         if (source_bb)
1504           break;
1505       }
1506
1507   return source_bb;
1508 }
1509
1510 /* Find all BB's with conditional jumps that are crossing edges;
1511    insert a new bb and make the conditional jump branch to the new
1512    bb instead (make the new bb same color so conditional branch won't
1513    be a 'crossing' edge).  Insert an unconditional jump from the
1514    new bb to the original destination of the conditional jump.  */
1515
1516 static void
1517 fix_crossing_conditional_branches (void)
1518 {
1519   basic_block cur_bb;
1520   basic_block new_bb;
1521   basic_block last_bb;
1522   basic_block dest;
1523   basic_block prev_bb;
1524   edge succ1;
1525   edge succ2;
1526   edge crossing_edge;
1527   edge new_edge;
1528   rtx old_jump;
1529   rtx set_src;
1530   rtx old_label = NULL_RTX;
1531   rtx new_label;
1532   rtx new_jump;
1533   rtx barrier;
1534
1535  last_bb = EXIT_BLOCK_PTR->prev_bb;
1536   
1537   FOR_EACH_BB (cur_bb)
1538     {
1539       crossing_edge = NULL;
1540       if (EDGE_COUNT (cur_bb->succs) > 0)
1541         succ1 = EDGE_SUCC (cur_bb, 0);
1542       else
1543         succ1 = NULL;
1544     
1545       if (EDGE_COUNT (cur_bb->succs) > 1)
1546         succ2 = EDGE_SUCC (cur_bb, 1);
1547       else
1548         succ2 = NULL;
1549       
1550       /* We already took care of fall-through edges, so only one successor
1551          can be a crossing edge.  */
1552       
1553       if (succ1 && (succ1->flags & EDGE_CROSSING))
1554         crossing_edge = succ1;
1555       else if (succ2 && (succ2->flags & EDGE_CROSSING))
1556         crossing_edge = succ2;
1557       
1558       if (crossing_edge) 
1559         {
1560           old_jump = BB_END (cur_bb);
1561           
1562           /* Check to make sure the jump instruction is a
1563              conditional jump.  */
1564           
1565           set_src = NULL_RTX;
1566
1567           if (any_condjump_p (old_jump))
1568             {
1569               if (GET_CODE (PATTERN (old_jump)) == SET)
1570                 set_src = SET_SRC (PATTERN (old_jump));
1571               else if (GET_CODE (PATTERN (old_jump)) == PARALLEL)
1572                 {
1573                   set_src = XVECEXP (PATTERN (old_jump), 0,0);
1574                   if (GET_CODE (set_src) == SET)
1575                     set_src = SET_SRC (set_src);
1576                   else
1577                     set_src = NULL_RTX;
1578                 }
1579             }
1580
1581           if (set_src && (GET_CODE (set_src) == IF_THEN_ELSE))
1582             {
1583               if (GET_CODE (XEXP (set_src, 1)) == PC)
1584                 old_label = XEXP (set_src, 2);
1585               else if (GET_CODE (XEXP (set_src, 2)) == PC)
1586                 old_label = XEXP (set_src, 1);
1587               
1588               /* Check to see if new bb for jumping to that dest has
1589                  already been created; if so, use it; if not, create
1590                  a new one.  */
1591
1592               new_bb = find_jump_block (crossing_edge->dest);
1593               
1594               if (new_bb)
1595                 new_label = block_label (new_bb);
1596               else
1597                 {
1598                   /* Create new basic block to be dest for
1599                      conditional jump.  */
1600                   
1601                   new_bb = create_basic_block (NULL, NULL, last_bb);
1602                   new_bb->rbi->next = last_bb->rbi->next;
1603                   last_bb->rbi->next = new_bb;
1604                   prev_bb = last_bb;
1605                   last_bb = new_bb;
1606                   
1607                   /* Update register liveness information.  */
1608                   
1609                   new_bb->global_live_at_start = ALLOC_REG_SET (&reg_obstack);
1610                   new_bb->global_live_at_end = ALLOC_REG_SET (&reg_obstack);
1611                   COPY_REG_SET (new_bb->global_live_at_end,
1612                                 prev_bb->global_live_at_end);
1613                   COPY_REG_SET (new_bb->global_live_at_start,
1614                                 prev_bb->global_live_at_end);
1615                   
1616                   /* Put appropriate instructions in new bb.  */
1617                   
1618                   new_label = gen_label_rtx ();
1619                   emit_label_before (new_label, BB_HEAD (new_bb));
1620                   BB_HEAD (new_bb) = new_label;
1621                   
1622                   if (GET_CODE (old_label) == LABEL_REF)
1623                     {
1624                       old_label = JUMP_LABEL (old_jump);
1625                       new_jump = emit_jump_insn_after (gen_jump 
1626                                                        (old_label), 
1627                                                        BB_END (new_bb));
1628                     }
1629                   else
1630                     {
1631                       gcc_assert (HAVE_return
1632                                   && GET_CODE (old_label) == RETURN);
1633                       new_jump = emit_jump_insn_after (gen_return (), 
1634                                                        BB_END (new_bb));
1635                     }
1636                   
1637                   barrier = emit_barrier_after (new_jump);
1638                   JUMP_LABEL (new_jump) = old_label;
1639                   new_bb->rbi->footer = unlink_insn_chain (barrier, 
1640                                                            barrier);
1641                   
1642                   /* Make sure new bb is in same partition as source
1643                      of conditional branch.  */
1644                   BB_COPY_PARTITION (new_bb, cur_bb);
1645                 }
1646               
1647               /* Make old jump branch to new bb.  */
1648               
1649               redirect_jump (old_jump, new_label, 0);
1650               
1651               /* Remove crossing_edge as predecessor of 'dest'.  */
1652               
1653               dest = crossing_edge->dest;
1654               
1655               redirect_edge_succ (crossing_edge, new_bb);
1656               
1657               /* Make a new edge from new_bb to old dest; new edge
1658                  will be a successor for new_bb and a predecessor
1659                  for 'dest'.  */
1660               
1661               if (EDGE_COUNT (new_bb->succs) == 0)
1662                 new_edge = make_edge (new_bb, dest, 0);
1663               else
1664                 new_edge = EDGE_SUCC (new_bb, 0);
1665               
1666               crossing_edge->flags &= ~EDGE_CROSSING;
1667               new_edge->flags |= EDGE_CROSSING;
1668             }
1669         }
1670     }
1671 }
1672
1673 /* Find any unconditional branches that cross between hot and cold
1674    sections.  Convert them into indirect jumps instead.  */
1675
1676 static void
1677 fix_crossing_unconditional_branches (void)
1678 {
1679   basic_block cur_bb;
1680   rtx last_insn;
1681   rtx label;
1682   rtx label_addr;
1683   rtx indirect_jump_sequence;
1684   rtx jump_insn = NULL_RTX;
1685   rtx new_reg;
1686   rtx cur_insn;
1687   edge succ;
1688
1689   FOR_EACH_BB (cur_bb)
1690     {
1691       last_insn = BB_END (cur_bb);
1692
1693       if (EDGE_COUNT (cur_bb->succs) < 1)
1694         continue;
1695
1696       succ = EDGE_SUCC (cur_bb, 0);
1697
1698       /* Check to see if bb ends in a crossing (unconditional) jump.  At
1699          this point, no crossing jumps should be conditional.  */
1700
1701       if (JUMP_P (last_insn)
1702           && (succ->flags & EDGE_CROSSING))
1703         {
1704           rtx label2, table;
1705
1706           gcc_assert (!any_condjump_p (last_insn));
1707
1708           /* Make sure the jump is not already an indirect or table jump.  */
1709
1710           if (!computed_jump_p (last_insn)
1711               && !tablejump_p (last_insn, &label2, &table))
1712             {
1713               /* We have found a "crossing" unconditional branch.  Now
1714                  we must convert it to an indirect jump.  First create
1715                  reference of label, as target for jump.  */
1716               
1717               label = JUMP_LABEL (last_insn);
1718               label_addr = gen_rtx_LABEL_REF (Pmode, label);
1719               LABEL_NUSES (label) += 1;
1720               
1721               /* Get a register to use for the indirect jump.  */
1722               
1723               new_reg = gen_reg_rtx (Pmode);
1724               
1725               /* Generate indirect the jump sequence.  */
1726               
1727               start_sequence ();
1728               emit_move_insn (new_reg, label_addr);
1729               emit_indirect_jump (new_reg);
1730               indirect_jump_sequence = get_insns ();
1731               end_sequence ();
1732               
1733               /* Make sure every instruction in the new jump sequence has
1734                  its basic block set to be cur_bb.  */
1735               
1736               for (cur_insn = indirect_jump_sequence; cur_insn;
1737                    cur_insn = NEXT_INSN (cur_insn))
1738                 {
1739                   BLOCK_FOR_INSN (cur_insn) = cur_bb;
1740                   if (JUMP_P (cur_insn))
1741                     jump_insn = cur_insn;
1742                 }
1743               
1744               /* Insert the new (indirect) jump sequence immediately before
1745                  the unconditional jump, then delete the unconditional jump.  */
1746               
1747               emit_insn_before (indirect_jump_sequence, last_insn);
1748               delete_insn (last_insn);
1749               
1750               /* Make BB_END for cur_bb be the jump instruction (NOT the
1751                  barrier instruction at the end of the sequence...).  */
1752               
1753               BB_END (cur_bb) = jump_insn;
1754             }
1755         }
1756     }
1757 }
1758
1759 /* Add REG_CROSSING_JUMP note to all crossing jump insns.  */
1760
1761 static void
1762 add_reg_crossing_jump_notes (void)
1763 {
1764   basic_block bb;
1765   edge e;
1766   edge_iterator ei;
1767
1768   FOR_EACH_BB (bb)
1769     FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1770       if ((e->flags & EDGE_CROSSING)
1771           && JUMP_P (BB_END (e->src)))
1772         REG_NOTES (BB_END (e->src)) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_CROSSING_JUMP, 
1773                                                          NULL_RTX, 
1774                                                          REG_NOTES (BB_END 
1775                                                                   (e->src)));
1776 }
1777
1778 /* Hot and cold basic blocks are partitioned and put in separate
1779    sections of the .o file, to reduce paging and improve cache
1780    performance (hopefully).  This can result in bits of code from the
1781    same function being widely separated in the .o file.  However this
1782    is not obvious to the current bb structure.  Therefore we must take
1783    care to ensure that: 1). There are no fall_thru edges that cross
1784    between sections; 2). For those architectures which have "short"
1785    conditional branches, all conditional branches that attempt to
1786    cross between sections are converted to unconditional branches;
1787    and, 3). For those architectures which have "short" unconditional
1788    branches, all unconditional branches that attempt to cross between
1789    sections are converted to indirect jumps.
1790
1791    The code for fixing up fall_thru edges that cross between hot and
1792    cold basic blocks does so by creating new basic blocks containing 
1793    unconditional branches to the appropriate label in the "other" 
1794    section.  The new basic block is then put in the same (hot or cold)
1795    section as the original conditional branch, and the fall_thru edge
1796    is modified to fall into the new basic block instead.  By adding
1797    this level of indirection we end up with only unconditional branches
1798    crossing between hot and cold sections.  
1799    
1800    Conditional branches are dealt with by adding a level of indirection.
1801    A new basic block is added in the same (hot/cold) section as the 
1802    conditional branch, and the conditional branch is retargeted to the
1803    new basic block.  The new basic block contains an unconditional branch
1804    to the original target of the conditional branch (in the other section).
1805
1806    Unconditional branches are dealt with by converting them into
1807    indirect jumps.  */
1808
1809 static void 
1810 fix_edges_for_rarely_executed_code (edge *crossing_edges, 
1811                                     int n_crossing_edges)
1812 {
1813   /* Make sure the source of any crossing edge ends in a jump and the
1814      destination of any crossing edge has a label.  */
1815   
1816   add_labels_and_missing_jumps (crossing_edges, n_crossing_edges);
1817   
1818   /* Convert all crossing fall_thru edges to non-crossing fall
1819      thrus to unconditional jumps (that jump to the original fall
1820      thru dest).  */
1821   
1822   fix_up_fall_thru_edges ();
1823   
1824   /* Only do the parts necessary for writing separate sections if
1825      the target architecture has the ability to write separate sections
1826      (i.e. it has named sections).  Otherwise, the hot/cold partitioning
1827      information will be used when reordering blocks to try to put all
1828      the hot blocks together, then all the cold blocks, but no actual
1829      section partitioning will be done.  */
1830
1831   if (targetm.have_named_sections)
1832     {
1833       /* If the architecture does not have conditional branches that can
1834          span all of memory, convert crossing conditional branches into
1835          crossing unconditional branches.  */
1836   
1837       if (!HAS_LONG_COND_BRANCH)
1838         fix_crossing_conditional_branches ();
1839   
1840       /* If the architecture does not have unconditional branches that
1841          can span all of memory, convert crossing unconditional branches
1842          into indirect jumps.  Since adding an indirect jump also adds
1843          a new register usage, update the register usage information as
1844          well.  */
1845       
1846       if (!HAS_LONG_UNCOND_BRANCH)
1847         {
1848           fix_crossing_unconditional_branches ();
1849           reg_scan (get_insns(), max_reg_num ());
1850         }
1851
1852       add_reg_crossing_jump_notes ();
1853     }
1854 }
1855
1856 /* Verify, in the basic block chain, that there is at most one switch
1857    between hot/cold partitions. This is modelled on
1858    rtl_verify_flow_info_1, but it cannot go inside that function
1859    because this condition will not be true until after
1860    reorder_basic_blocks is called.  */
1861
1862 static void
1863 verify_hot_cold_block_grouping (void)
1864 {
1865   basic_block bb;
1866   int err = 0;
1867   bool switched_sections = false;
1868   int current_partition = 0;
1869   
1870   FOR_EACH_BB (bb)
1871     {
1872       if (!current_partition)
1873         current_partition = BB_PARTITION (bb);
1874       if (BB_PARTITION (bb) != current_partition)
1875         {
1876           if (switched_sections)
1877             {
1878               error ("Multiple hot/cold transitions found (bb %i)",
1879                      bb->index);
1880               err = 1;
1881             }
1882           else
1883             {
1884               switched_sections = true;
1885               current_partition = BB_PARTITION (bb);
1886             }
1887         }
1888     }
1889   
1890   if (err)
1891     internal_error ("verify_hot_cold_block_grouping failed");
1892 }
1893
1894 /* Reorder basic blocks.  The main entry point to this file.  FLAGS is
1895    the set of flags to pass to cfg_layout_initialize().  */
1896
1897 void
1898 reorder_basic_blocks (unsigned int flags)
1899 {
1900   int n_traces;
1901   int i;
1902   struct trace *traces;
1903
1904   if (n_basic_blocks <= 1)
1905     return;
1906
1907   if (targetm.cannot_modify_jumps_p ())
1908     return;
1909
1910   timevar_push (TV_REORDER_BLOCKS);
1911
1912   cfg_layout_initialize (flags);
1913
1914   set_edge_can_fallthru_flag ();
1915   mark_dfs_back_edges ();
1916
1917   /* We are estimating the length of uncond jump insn only once since the code
1918      for getting the insn length always returns the minimal length now.  */
1919   if (uncond_jump_length == 0)
1920     uncond_jump_length = get_uncond_jump_length ();
1921
1922   /* We need to know some information for each basic block.  */
1923   array_size = GET_ARRAY_SIZE (last_basic_block);
1924   bbd = xmalloc (array_size * sizeof (bbro_basic_block_data));
1925   for (i = 0; i < array_size; i++)
1926     {
1927       bbd[i].start_of_trace = -1;
1928       bbd[i].in_trace = -1;
1929       bbd[i].end_of_trace = -1;
1930       bbd[i].heap = NULL;
1931       bbd[i].node = NULL;
1932     }
1933
1934   traces = xmalloc (n_basic_blocks * sizeof (struct trace));
1935   n_traces = 0;
1936   find_traces (&n_traces, traces);
1937   connect_traces (n_traces, traces);
1938   FREE (traces);
1939   FREE (bbd);
1940
1941   if (dump_file)
1942     dump_flow_info (dump_file);
1943
1944   cfg_layout_finalize ();
1945   verify_hot_cold_block_grouping ();
1946
1947   timevar_pop (TV_REORDER_BLOCKS);
1948 }
1949
1950 /* Determine which partition the first basic block in the function
1951    belongs to, then find the first basic block in the current function
1952    that belongs to a different section, and insert a
1953    NOTE_INSN_SWITCH_TEXT_SECTIONS note immediately before it in the
1954    instruction stream.  When writing out the assembly code,
1955    encountering this note will make the compiler switch between the
1956    hot and cold text sections.  */
1957
1958 void
1959 insert_section_boundary_note (void)
1960 {
1961   basic_block bb;
1962   rtx new_note;
1963   int first_partition = 0;
1964   
1965   if (flag_reorder_blocks_and_partition
1966       && targetm.have_named_sections)
1967     FOR_EACH_BB (bb)
1968     {
1969       if (!first_partition)
1970         first_partition = BB_PARTITION (bb);
1971       if (BB_PARTITION (bb) != first_partition)
1972         {
1973           new_note = emit_note_before (NOTE_INSN_SWITCH_TEXT_SECTIONS,
1974                                        BB_HEAD (bb));
1975           break;
1976         }
1977     }
1978 }
1979
1980 /* Duplicate the blocks containing computed gotos.  This basically unfactors
1981    computed gotos that were factored early on in the compilation process to
1982    speed up edge based data flow.  We used to not unfactoring them again,
1983    which can seriously pessimize code with many computed jumps in the source
1984    code, such as interpreters.  See e.g. PR15242.  */
1985
1986 void
1987 duplicate_computed_gotos (void)
1988 {
1989   basic_block bb, new_bb;
1990   bitmap candidates;
1991   int max_size;
1992
1993   if (n_basic_blocks <= 1)
1994     return;
1995
1996   if (targetm.cannot_modify_jumps_p ())
1997     return;
1998
1999   timevar_push (TV_REORDER_BLOCKS);
2000
2001   cfg_layout_initialize (0);
2002
2003   /* We are estimating the length of uncond jump insn only once
2004      since the code for getting the insn length always returns
2005      the minimal length now.  */
2006   if (uncond_jump_length == 0)
2007     uncond_jump_length = get_uncond_jump_length ();
2008
2009   max_size = uncond_jump_length * PARAM_VALUE (PARAM_MAX_GOTO_DUPLICATION_INSNS);
2010   candidates = BITMAP_ALLOC (NULL);
2011
2012   /* Look for blocks that end in a computed jump, and see if such blocks
2013      are suitable for unfactoring.  If a block is a candidate for unfactoring,
2014      mark it in the candidates.  */
2015   FOR_EACH_BB (bb)
2016     {
2017       rtx insn;
2018       edge e;
2019       edge_iterator ei;
2020       int size, all_flags;
2021
2022       /* Build the reorder chain for the original order of blocks.  */
2023       if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
2024         bb->rbi->next = bb->next_bb;
2025
2026       /* Obviously the block has to end in a computed jump.  */
2027       if (!computed_jump_p (BB_END (bb)))
2028         continue;
2029
2030       /* Only consider blocks that can be duplicated.  */
2031       if (find_reg_note (BB_END (bb), REG_CROSSING_JUMP, NULL_RTX)
2032           || !can_duplicate_block_p (bb))
2033         continue;
2034
2035       /* Make sure that the block is small enough.  */
2036       size = 0;
2037       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
2038         if (INSN_P (insn))
2039           {
2040             size += get_attr_length (insn);
2041             if (size > max_size)
2042                break;
2043           }
2044       if (size > max_size)
2045         continue;
2046
2047       /* Final check: there must not be any incoming abnormal edges.  */
2048       all_flags = 0;
2049       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2050         all_flags |= e->flags;
2051       if (all_flags & EDGE_COMPLEX)
2052         continue;
2053
2054       bitmap_set_bit (candidates, bb->index);
2055     }
2056
2057   /* Nothing to do if there is no computed jump here.  */
2058   if (bitmap_empty_p (candidates))
2059     goto done;
2060
2061   /* Duplicate computed gotos.  */
2062   FOR_EACH_BB (bb)
2063     {
2064       if (bb->rbi->visited)
2065         continue;
2066
2067       bb->rbi->visited = 1;
2068
2069       /* BB must have one outgoing edge.  That edge must not lead to
2070          the exit block or the next block.
2071          The destination must have more than one predecessor.  */
2072       if (!single_succ_p (bb)
2073           || single_succ (bb) == EXIT_BLOCK_PTR
2074           || single_succ (bb) == bb->next_bb
2075           || single_pred_p (single_succ (bb)))
2076         continue;
2077
2078       /* The successor block has to be a duplication candidate.  */
2079       if (!bitmap_bit_p (candidates, single_succ (bb)->index))
2080         continue;
2081
2082       new_bb = duplicate_block (single_succ (bb), single_succ_edge (bb));
2083       new_bb->rbi->next = bb->rbi->next;
2084       bb->rbi->next = new_bb;
2085       new_bb->rbi->visited = 1;
2086     }
2087
2088 done:
2089   cfg_layout_finalize ();
2090
2091   BITMAP_FREE (candidates);
2092
2093   timevar_pop (TV_REORDER_BLOCKS);
2094 }
2095
2096 /* This function is the main 'entrance' for the optimization that
2097    partitions hot and cold basic blocks into separate sections of the
2098    .o file (to improve performance and cache locality).  Ideally it
2099    would be called after all optimizations that rearrange the CFG have
2100    been called.  However part of this optimization may introduce new
2101    register usage, so it must be called before register allocation has
2102    occurred.  This means that this optimization is actually called
2103    well before the optimization that reorders basic blocks (see
2104    function above).
2105
2106    This optimization checks the feedback information to determine
2107    which basic blocks are hot/cold, updates flags on the basic blocks
2108    to indicate which section they belong in.  This information is
2109    later used for writing out sections in the .o file.  Because hot
2110    and cold sections can be arbitrarily large (within the bounds of
2111    memory), far beyond the size of a single function, it is necessary
2112    to fix up all edges that cross section boundaries, to make sure the
2113    instructions used can actually span the required distance.  The
2114    fixes are described below.
2115
2116    Fall-through edges must be changed into jumps; it is not safe or
2117    legal to fall through across a section boundary.  Whenever a
2118    fall-through edge crossing a section boundary is encountered, a new
2119    basic block is inserted (in the same section as the fall-through
2120    source), and the fall through edge is redirected to the new basic
2121    block.  The new basic block contains an unconditional jump to the
2122    original fall-through target.  (If the unconditional jump is
2123    insufficient to cross section boundaries, that is dealt with a
2124    little later, see below).
2125
2126    In order to deal with architectures that have short conditional
2127    branches (which cannot span all of memory) we take any conditional
2128    jump that attempts to cross a section boundary and add a level of
2129    indirection: it becomes a conditional jump to a new basic block, in
2130    the same section.  The new basic block contains an unconditional
2131    jump to the original target, in the other section.
2132
2133    For those architectures whose unconditional branch is also
2134    incapable of reaching all of memory, those unconditional jumps are
2135    converted into indirect jumps, through a register.
2136
2137    IMPORTANT NOTE: This optimization causes some messy interactions
2138    with the cfg cleanup optimizations; those optimizations want to
2139    merge blocks wherever possible, and to collapse indirect jump
2140    sequences (change "A jumps to B jumps to C" directly into "A jumps
2141    to C").  Those optimizations can undo the jump fixes that
2142    partitioning is required to make (see above), in order to ensure
2143    that jumps attempting to cross section boundaries are really able
2144    to cover whatever distance the jump requires (on many architectures
2145    conditional or unconditional jumps are not able to reach all of
2146    memory).  Therefore tests have to be inserted into each such
2147    optimization to make sure that it does not undo stuff necessary to
2148    cross partition boundaries.  This would be much less of a problem
2149    if we could perform this optimization later in the compilation, but
2150    unfortunately the fact that we may need to create indirect jumps
2151    (through registers) requires that this optimization be performed
2152    before register allocation.  */
2153
2154 void
2155 partition_hot_cold_basic_blocks (void)
2156 {
2157   basic_block cur_bb;
2158   edge *crossing_edges;
2159   int n_crossing_edges;
2160   int max_edges = 2 * last_basic_block;
2161   
2162   if (n_basic_blocks <= 1)
2163     return;
2164   
2165   crossing_edges = xcalloc (max_edges, sizeof (edge));
2166
2167   cfg_layout_initialize (0);
2168   
2169   FOR_EACH_BB (cur_bb)
2170     if (cur_bb->index >= 0
2171         && cur_bb->next_bb->index >= 0)
2172       cur_bb->rbi->next = cur_bb->next_bb;
2173   
2174   find_rarely_executed_basic_blocks_and_crossing_edges (crossing_edges, 
2175                                                         &n_crossing_edges, 
2176                                                         &max_edges);
2177
2178   if (n_crossing_edges > 0)
2179     fix_edges_for_rarely_executed_code (crossing_edges, n_crossing_edges);
2180   
2181   free (crossing_edges);
2182
2183   cfg_layout_finalize();
2184 }