OSDN Git Service

Whitespace fixups
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / bt-load.c
1 /* Perform branch target register load optimizations.
2    Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006
3    Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
20 02110-1301, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "rtl.h"
27 #include "hard-reg-set.h"
28 #include "regs.h"
29 #include "fibheap.h"
30 #include "output.h"
31 #include "target.h"
32 #include "expr.h"
33 #include "flags.h"
34 #include "insn-attr.h"
35 #include "function.h"
36 #include "except.h"
37 #include "tm_p.h"
38 #include "toplev.h"
39 #include "tree-pass.h"
40
41 /* Target register optimizations - these are performed after reload.  */
42
43 typedef struct btr_def_group_s
44 {
45   struct btr_def_group_s *next;
46   rtx src;
47   struct btr_def_s *members;
48 } *btr_def_group;
49
50 typedef struct btr_user_s
51 {
52   struct btr_user_s *next;
53   basic_block bb;
54   int luid;
55   rtx insn;
56   /* If INSN has a single use of a single branch register, then
57      USE points to it within INSN.  If there is more than
58      one branch register use, or the use is in some way ambiguous,
59      then USE is NULL.  */
60   rtx use;
61   int n_reaching_defs;
62   int first_reaching_def;
63   char other_use_this_block;
64 } *btr_user;
65
66 /* btr_def structs appear on three lists:
67      1. A list of all btr_def structures (head is
68         ALL_BTR_DEFS, linked by the NEXT field).
69      2. A list of branch reg definitions per basic block (head is
70         BB_BTR_DEFS[i], linked by the NEXT_THIS_BB field).
71      3. A list of all branch reg definitions belonging to the same
72         group (head is in a BTR_DEF_GROUP struct, linked by
73         NEXT_THIS_GROUP field).  */
74
75 typedef struct btr_def_s
76 {
77   struct btr_def_s *next_this_bb;
78   struct btr_def_s *next_this_group;
79   basic_block bb;
80   int luid;
81   rtx insn;
82   int btr;
83   int cost;
84   /* For a branch register setting insn that has a constant
85      source (i.e. a label), group links together all the
86      insns with the same source.  For other branch register
87      setting insns, group is NULL.  */
88   btr_def_group group;
89   btr_user uses;
90   /* If this def has a reaching use which is not a simple use
91      in a branch instruction, then has_ambiguous_use will be true,
92      and we will not attempt to migrate this definition.  */
93   char has_ambiguous_use;
94   /* live_range is an approximation to the true live range for this
95      def/use web, because it records the set of blocks that contain
96      the live range.  There could be other live ranges for the same
97      branch register in that set of blocks, either in the block
98      containing the def (before the def), or in a block containing
99      a use (after the use).  If there are such other live ranges, then
100      other_btr_uses_before_def or other_btr_uses_after_use must be set true
101      as appropriate.  */
102   char other_btr_uses_before_def;
103   char other_btr_uses_after_use;
104   /* We set own_end when we have moved a definition into a dominator.
105      Thus, when a later combination removes this definition again, we know
106      to clear out trs_live_at_end again.  */
107   char own_end;
108   bitmap live_range;
109 } *btr_def;
110
111 static int issue_rate;
112
113 static int basic_block_freq (basic_block);
114 static int insn_sets_btr_p (rtx, int, int *);
115 static rtx *find_btr_use (rtx);
116 static int btr_referenced_p (rtx, rtx *);
117 static int find_btr_reference (rtx *, void *);
118 static void find_btr_def_group (btr_def_group *, btr_def);
119 static btr_def add_btr_def (fibheap_t, basic_block, int, rtx,
120                             unsigned int, int, btr_def_group *);
121 static btr_user new_btr_user (basic_block, int, rtx);
122 static void dump_hard_reg_set (HARD_REG_SET);
123 static void dump_btrs_live (int);
124 static void note_other_use_this_block (unsigned int, btr_user);
125 static void compute_defs_uses_and_gen (fibheap_t, btr_def *,btr_user *,
126                                        sbitmap *, sbitmap *, HARD_REG_SET *);
127 static void compute_kill (sbitmap *, sbitmap *, HARD_REG_SET *);
128 static void compute_out (sbitmap *bb_out, sbitmap *, sbitmap *, int);
129 static void link_btr_uses (btr_def *, btr_user *, sbitmap *, sbitmap *, int);
130 static void build_btr_def_use_webs (fibheap_t);
131 static int block_at_edge_of_live_range_p (int, btr_def);
132 static void clear_btr_from_live_range (btr_def def);
133 static void add_btr_to_live_range (btr_def, int);
134 static void augment_live_range (bitmap, HARD_REG_SET *, basic_block,
135                                 basic_block, int);
136 static int choose_btr (HARD_REG_SET);
137 static void combine_btr_defs (btr_def, HARD_REG_SET *);
138 static void btr_def_live_range (btr_def, HARD_REG_SET *);
139 static void move_btr_def (basic_block, int, btr_def, bitmap, HARD_REG_SET *);
140 static int migrate_btr_def (btr_def, int);
141 static void migrate_btr_defs (enum reg_class, int);
142 static int can_move_up (basic_block, rtx, int);
143 static void note_btr_set (rtx, rtx, void *);
144 \f
145 /* The following code performs code motion of target load instructions
146    (instructions that set branch target registers), to move them
147    forward away from the branch instructions and out of loops (or,
148    more generally, from a more frequently executed place to a less
149    frequently executed place).
150    Moving target load instructions further in front of the branch
151    instruction that uses the target register value means that the hardware
152    has a better chance of preloading the instructions at the branch
153    target by the time the branch is reached.  This avoids bubbles
154    when a taken branch needs to flush out the pipeline.
155    Moving target load instructions out of loops means they are executed
156    less frequently.  */
157
158 /* An obstack to hold the def-use web data structures built up for
159    migrating branch target load instructions.  */
160 static struct obstack migrate_btrl_obstack;
161
162 /* Array indexed by basic block number, giving the set of registers
163    live in that block.  */
164 static HARD_REG_SET *btrs_live;
165
166 /* Array indexed by basic block number, giving the set of registers live at
167   the end of that block, including any uses by a final jump insn, if any.  */
168 static HARD_REG_SET *btrs_live_at_end;
169
170 /* Set of all target registers that we are willing to allocate.  */
171 static HARD_REG_SET all_btrs;
172
173 /* Provide lower and upper bounds for target register numbers, so that
174    we don't need to search through all the hard registers all the time.  */
175 static int first_btr, last_btr;
176
177
178
179 /* Return an estimate of the frequency of execution of block bb.  */
180 static int
181 basic_block_freq (basic_block bb)
182 {
183   return bb->frequency;
184 }
185
186 static rtx *btr_reference_found;
187
188 /* A subroutine of btr_referenced_p, called through for_each_rtx.
189    PREG is a pointer to an rtx that is to be excluded from the
190    traversal.  If we find a reference to a target register anywhere
191    else, return 1, and put a pointer to it into btr_reference_found.  */
192 static int
193 find_btr_reference (rtx *px, void *preg)
194 {
195   rtx x;
196   int regno, i;
197
198   if (px == preg)
199     return -1;
200   x = *px;
201   if (!REG_P (x))
202     return 0;
203   regno = REGNO (x);
204   for (i = hard_regno_nregs[regno][GET_MODE (x)] - 1; i >= 0; i--)
205     if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, regno+i))
206       {
207         btr_reference_found = px;
208         return 1;
209       }
210   return -1;
211 }
212
213 /* Return nonzero if X references (sets or reads) any branch target register.
214    If EXCLUDEP is set, disregard any references within the rtx pointed to
215    by it.  If returning nonzero, also set btr_reference_found as above.  */
216 static int
217 btr_referenced_p (rtx x, rtx *excludep)
218 {
219   return for_each_rtx (&x, find_btr_reference, excludep);
220 }
221
222 /* Return true if insn is an instruction that sets a target register.
223    if CHECK_CONST is true, only return true if the source is constant.
224    If such a set is found and REGNO is nonzero, assign the register number
225    of the destination register to *REGNO.  */
226 static int
227 insn_sets_btr_p (rtx insn, int check_const, int *regno)
228 {
229   rtx set;
230
231   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
232       && (set = single_set (insn)))
233     {
234       rtx dest = SET_DEST (set);
235       rtx src = SET_SRC (set);
236
237       if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
238         dest = XEXP (dest, 0);
239
240       if (REG_P (dest)
241           && TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, REGNO (dest)))
242         {
243           gcc_assert (!btr_referenced_p (src, NULL));
244
245           if (!check_const || CONSTANT_P (src))
246             {
247               if (regno)
248                 *regno = REGNO (dest);
249               return 1;
250             }
251         }
252     }
253   return 0;
254 }
255
256 /* Find and return a use of a target register within an instruction INSN.  */
257 static rtx *
258 find_btr_use (rtx insn)
259 {
260   return btr_referenced_p (insn, NULL) ? btr_reference_found : NULL;
261 }
262
263 /* Find the group that the target register definition DEF belongs
264    to in the list starting with *ALL_BTR_DEF_GROUPS.  If no such
265    group exists, create one.  Add def to the group.  */
266 static void
267 find_btr_def_group (btr_def_group *all_btr_def_groups, btr_def def)
268 {
269   if (insn_sets_btr_p (def->insn, 1, NULL))
270     {
271       btr_def_group this_group;
272       rtx def_src = SET_SRC (single_set (def->insn));
273
274       /* ?? This linear search is an efficiency concern, particularly
275          as the search will almost always fail to find a match.  */
276       for (this_group = *all_btr_def_groups;
277            this_group != NULL;
278            this_group = this_group->next)
279         if (rtx_equal_p (def_src, this_group->src))
280           break;
281
282       if (!this_group)
283         {
284           this_group = obstack_alloc (&migrate_btrl_obstack,
285                                       sizeof (struct btr_def_group_s));
286           this_group->src = def_src;
287           this_group->members = NULL;
288           this_group->next = *all_btr_def_groups;
289           *all_btr_def_groups = this_group;
290         }
291       def->group = this_group;
292       def->next_this_group = this_group->members;
293       this_group->members = def;
294     }
295   else
296     def->group = NULL;
297 }
298
299 /* Create a new target register definition structure, for a definition in
300    block BB, instruction INSN, and insert it into ALL_BTR_DEFS.  Return
301    the new definition.  */
302 static btr_def
303 add_btr_def (fibheap_t all_btr_defs, basic_block bb, int insn_luid, rtx insn,
304              unsigned int dest_reg, int other_btr_uses_before_def,
305              btr_def_group *all_btr_def_groups)
306 {
307   btr_def this
308     = obstack_alloc (&migrate_btrl_obstack, sizeof (struct btr_def_s));
309   this->bb = bb;
310   this->luid = insn_luid;
311   this->insn = insn;
312   this->btr = dest_reg;
313   this->cost = basic_block_freq (bb);
314   this->has_ambiguous_use = 0;
315   this->other_btr_uses_before_def = other_btr_uses_before_def;
316   this->other_btr_uses_after_use = 0;
317   this->next_this_bb = NULL;
318   this->next_this_group = NULL;
319   this->uses = NULL;
320   this->live_range = NULL;
321   find_btr_def_group (all_btr_def_groups, this);
322
323   fibheap_insert (all_btr_defs, -this->cost, this);
324
325   if (dump_file)
326     fprintf (dump_file,
327       "Found target reg definition: sets %u { bb %d, insn %d }%s priority %d\n",
328       dest_reg, bb->index, INSN_UID (insn), (this->group ? "" : ":not const"),
329       this->cost);
330
331   return this;
332 }
333
334 /* Create a new target register user structure, for a use in block BB,
335    instruction INSN.  Return the new user.  */
336 static btr_user
337 new_btr_user (basic_block bb, int insn_luid, rtx insn)
338 {
339   /* This instruction reads target registers.  We need
340      to decide whether we can replace all target register
341      uses easily.
342    */
343   rtx *usep = find_btr_use (PATTERN (insn));
344   rtx use;
345   btr_user user = NULL;
346
347   if (usep)
348     {
349       int unambiguous_single_use;
350
351       /* We want to ensure that USE is the only use of a target
352          register in INSN, so that we know that to rewrite INSN to use
353          a different target register, all we have to do is replace USE.  */
354       unambiguous_single_use = !btr_referenced_p (PATTERN (insn), usep);
355       if (!unambiguous_single_use)
356         usep = NULL;
357     }
358   use = usep ? *usep : NULL_RTX;
359   user = obstack_alloc (&migrate_btrl_obstack, sizeof (struct btr_user_s));
360   user->bb = bb;
361   user->luid = insn_luid;
362   user->insn = insn;
363   user->use = use;
364   user->other_use_this_block = 0;
365   user->next = NULL;
366   user->n_reaching_defs = 0;
367   user->first_reaching_def = -1;
368
369   if (dump_file)
370     {
371       fprintf (dump_file, "Uses target reg: { bb %d, insn %d }",
372                bb->index, INSN_UID (insn));
373
374       if (user->use)
375         fprintf (dump_file, ": unambiguous use of reg %d\n",
376                  REGNO (user->use));
377     }
378
379   return user;
380 }
381
382 /* Write the contents of S to the dump file.  */
383 static void
384 dump_hard_reg_set (HARD_REG_SET s)
385 {
386   int reg;
387   for (reg = 0; reg < FIRST_PSEUDO_REGISTER; reg++)
388     if (TEST_HARD_REG_BIT (s, reg))
389       fprintf (dump_file, " %d", reg);
390 }
391
392 /* Write the set of target regs live in block BB to the dump file.  */
393 static void
394 dump_btrs_live (int bb)
395 {
396   fprintf (dump_file, "BB%d live:", bb);
397   dump_hard_reg_set (btrs_live[bb]);
398   fprintf (dump_file, "\n");
399 }
400
401 /* REGNO is the number of a branch target register that is being used or
402    set.  USERS_THIS_BB is a list of preceding branch target register users;
403    If any of them use the same register, set their other_use_this_block
404    flag.  */
405 static void
406 note_other_use_this_block (unsigned int regno, btr_user users_this_bb)
407 {
408   btr_user user;
409
410   for (user = users_this_bb; user != NULL; user = user->next)
411     if (user->use && REGNO (user->use) == regno)
412       user->other_use_this_block = 1;
413 }
414
415 typedef struct {
416   btr_user users_this_bb;
417   HARD_REG_SET btrs_written_in_block;
418   HARD_REG_SET btrs_live_in_block;
419   sbitmap bb_gen;
420   sbitmap *btr_defset;
421 } defs_uses_info;
422
423 /* Called via note_stores or directly to register stores into /
424    clobbers of a branch target register DEST that are not recognized as
425    straightforward definitions.  DATA points to information about the
426    current basic block that needs updating.  */
427 static void
428 note_btr_set (rtx dest, rtx set ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
429 {
430   defs_uses_info *info = data;
431   int regno, end_regno;
432
433   if (!REG_P (dest))
434     return;
435   regno = REGNO (dest);
436   end_regno = regno + hard_regno_nregs[regno][GET_MODE (dest)];
437   for (; regno < end_regno; regno++)
438     if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, regno))
439       {
440         note_other_use_this_block (regno, info->users_this_bb);
441         SET_HARD_REG_BIT (info->btrs_written_in_block, regno);
442         SET_HARD_REG_BIT (info->btrs_live_in_block, regno);
443         sbitmap_difference (info->bb_gen, info->bb_gen,
444                             info->btr_defset[regno - first_btr]);
445       }
446 }
447
448 static void
449 compute_defs_uses_and_gen (fibheap_t all_btr_defs, btr_def *def_array,
450                            btr_user *use_array, sbitmap *btr_defset,
451                            sbitmap *bb_gen, HARD_REG_SET *btrs_written)
452 {
453   /* Scan the code building up the set of all defs and all uses.
454      For each target register, build the set of defs of that register.
455      For each block, calculate the set of target registers
456      written in that block.
457      Also calculate the set of btrs ever live in that block.
458   */
459   int i;
460   int insn_luid = 0;
461   btr_def_group all_btr_def_groups = NULL;
462   defs_uses_info info;
463
464   sbitmap_vector_zero (bb_gen, n_basic_blocks);
465   for (i = NUM_FIXED_BLOCKS; i < n_basic_blocks; i++)
466     {
467       basic_block bb = BASIC_BLOCK (i);
468       int reg;
469       btr_def defs_this_bb = NULL;
470       rtx insn;
471       rtx last;
472       int can_throw = 0;
473
474       info.users_this_bb = NULL;
475       info.bb_gen = bb_gen[i];
476       info.btr_defset = btr_defset;
477
478       CLEAR_HARD_REG_SET (info.btrs_live_in_block);
479       CLEAR_HARD_REG_SET (info.btrs_written_in_block);
480       for (reg = first_btr; reg <= last_btr; reg++)
481         if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, reg)
482             && REGNO_REG_SET_P (bb->il.rtl->global_live_at_start, reg))
483           SET_HARD_REG_BIT (info.btrs_live_in_block, reg);
484
485       for (insn = BB_HEAD (bb), last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
486            insn != last;
487            insn = NEXT_INSN (insn), insn_luid++)
488         {
489           if (INSN_P (insn))
490             {
491               int regno;
492               int insn_uid = INSN_UID (insn);
493
494               if (insn_sets_btr_p (insn, 0, &regno))
495                 {
496                   btr_def def = add_btr_def (
497                       all_btr_defs, bb, insn_luid, insn, regno,
498                       TEST_HARD_REG_BIT (info.btrs_live_in_block, regno),
499                       &all_btr_def_groups);
500
501                   def_array[insn_uid] = def;
502                   SET_HARD_REG_BIT (info.btrs_written_in_block, regno);
503                   SET_HARD_REG_BIT (info.btrs_live_in_block, regno);
504                   sbitmap_difference (bb_gen[i], bb_gen[i],
505                                       btr_defset[regno - first_btr]);
506                   SET_BIT (bb_gen[i], insn_uid);
507                   def->next_this_bb = defs_this_bb;
508                   defs_this_bb = def;
509                   SET_BIT (btr_defset[regno - first_btr], insn_uid);
510                   note_other_use_this_block (regno, info.users_this_bb);
511                 }
512               /* Check for the blockage emitted by expand_nl_goto_receiver.  */
513               else if (current_function_has_nonlocal_label
514                        && GET_CODE (PATTERN (insn)) == ASM_INPUT)
515                 {
516                   btr_user user;
517
518                   /* Do the equivalent of calling note_other_use_this_block
519                      for every target register.  */
520                   for (user = info.users_this_bb; user != NULL;
521                        user = user->next)
522                     if (user->use)
523                       user->other_use_this_block = 1;
524                   IOR_HARD_REG_SET (info.btrs_written_in_block, all_btrs);
525                   IOR_HARD_REG_SET (info.btrs_live_in_block, all_btrs);
526                   sbitmap_zero (info.bb_gen);
527                 }
528               else
529                 {
530                   if (btr_referenced_p (PATTERN (insn), NULL))
531                     {
532                       btr_user user = new_btr_user (bb, insn_luid, insn);
533
534                       use_array[insn_uid] = user;
535                       if (user->use)
536                         SET_HARD_REG_BIT (info.btrs_live_in_block,
537                                           REGNO (user->use));
538                       else
539                         {
540                           int reg;
541                           for (reg = first_btr; reg <= last_btr; reg++)
542                             if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, reg)
543                                 && refers_to_regno_p (reg, reg + 1, user->insn,
544                                                       NULL))
545                               {
546                                 note_other_use_this_block (reg,
547                                                            info.users_this_bb);
548                                 SET_HARD_REG_BIT (info.btrs_live_in_block, reg);
549                               }
550                           note_stores (PATTERN (insn), note_btr_set, &info);
551                         }
552                       user->next = info.users_this_bb;
553                       info.users_this_bb = user;
554                     }
555                   if (CALL_P (insn))
556                     {
557                       HARD_REG_SET *clobbered = &call_used_reg_set;
558                       HARD_REG_SET call_saved;
559                       rtx pat = PATTERN (insn);
560                       int i;
561
562                       /* Check for sibcall.  */
563                       if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
564                         for (i = XVECLEN (pat, 0) - 1; i >= 0; i--)
565                           if (GET_CODE (XVECEXP (pat, 0, i)) == RETURN)
566                             {
567                               COMPL_HARD_REG_SET (call_saved,
568                                                   call_used_reg_set);
569                               clobbered = &call_saved;
570                             }
571
572                       for (regno = first_btr; regno <= last_btr; regno++)
573                         if (TEST_HARD_REG_BIT (*clobbered, regno))
574                           note_btr_set (regno_reg_rtx[regno], NULL_RTX, &info);
575                     }
576                 }
577             }
578         }
579
580       COPY_HARD_REG_SET (btrs_live[i], info.btrs_live_in_block);
581       COPY_HARD_REG_SET (btrs_written[i], info.btrs_written_in_block);
582
583       REG_SET_TO_HARD_REG_SET (btrs_live_at_end[i], bb->il.rtl->global_live_at_end);
584       /* If this block ends in a jump insn, add any uses or even clobbers
585          of branch target registers that it might have.  */
586       for (insn = BB_END (bb); insn != BB_HEAD (bb) && ! INSN_P (insn); )
587         insn = PREV_INSN (insn);
588       /* ??? for the fall-through edge, it would make sense to insert the
589          btr set on the edge, but that would require to split the block
590          early on so that we can distinguish between dominance from the fall
591          through edge - which can use the call-clobbered registers - from
592          dominance by the throw edge.  */
593       if (can_throw_internal (insn))
594         {
595           HARD_REG_SET tmp;
596
597           COPY_HARD_REG_SET (tmp, call_used_reg_set);
598           AND_HARD_REG_SET (tmp, all_btrs);
599           IOR_HARD_REG_SET (btrs_live_at_end[i], tmp);
600           can_throw = 1;
601         }
602       if (can_throw || JUMP_P (insn))
603         {
604           int regno;
605
606           for (regno = first_btr; regno <= last_btr; regno++)
607             if (refers_to_regno_p (regno, regno+1, insn, NULL))
608               SET_HARD_REG_BIT (btrs_live_at_end[i], regno);
609         }
610
611       if (dump_file)
612         dump_btrs_live(i);
613     }
614 }
615
616 static void
617 compute_kill (sbitmap *bb_kill, sbitmap *btr_defset,
618               HARD_REG_SET *btrs_written)
619 {
620   int i;
621   int regno;
622
623   /* For each basic block, form the set BB_KILL - the set
624      of definitions that the block kills.  */
625   sbitmap_vector_zero (bb_kill, n_basic_blocks);
626   for (i = NUM_FIXED_BLOCKS; i < n_basic_blocks; i++)
627     {
628       for (regno = first_btr; regno <= last_btr; regno++)
629         if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, regno)
630             && TEST_HARD_REG_BIT (btrs_written[i], regno))
631           sbitmap_a_or_b (bb_kill[i], bb_kill[i],
632                           btr_defset[regno - first_btr]);
633     }
634 }
635
636 static void
637 compute_out (sbitmap *bb_out, sbitmap *bb_gen, sbitmap *bb_kill, int max_uid)
638 {
639   /* Perform iterative dataflow:
640       Initially, for all blocks, BB_OUT = BB_GEN.
641       For each block,
642         BB_IN  = union over predecessors of BB_OUT(pred)
643         BB_OUT = (BB_IN - BB_KILL) + BB_GEN
644      Iterate until the bb_out sets stop growing.  */
645   int i;
646   int changed;
647   sbitmap bb_in = sbitmap_alloc (max_uid);
648
649   for (i = NUM_FIXED_BLOCKS; i < n_basic_blocks; i++)
650     sbitmap_copy (bb_out[i], bb_gen[i]);
651
652   changed = 1;
653   while (changed)
654     {
655       changed = 0;
656       for (i = NUM_FIXED_BLOCKS; i < n_basic_blocks; i++)
657         {
658           sbitmap_union_of_preds (bb_in, bb_out, i);
659           changed |= sbitmap_union_of_diff_cg (bb_out[i], bb_gen[i],
660                                                bb_in, bb_kill[i]);
661         }
662     }
663   sbitmap_free (bb_in);
664 }
665
666 static void
667 link_btr_uses (btr_def *def_array, btr_user *use_array, sbitmap *bb_out,
668                sbitmap *btr_defset, int max_uid)
669 {
670   int i;
671   sbitmap reaching_defs = sbitmap_alloc (max_uid);
672
673   /* Link uses to the uses lists of all of their reaching defs.
674      Count up the number of reaching defs of each use.  */
675   for (i = NUM_FIXED_BLOCKS; i < n_basic_blocks; i++)
676     {
677       basic_block bb = BASIC_BLOCK (i);
678       rtx insn;
679       rtx last;
680
681       sbitmap_union_of_preds (reaching_defs, bb_out, i);
682       for (insn = BB_HEAD (bb), last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
683            insn != last;
684            insn = NEXT_INSN (insn))
685         {
686           if (INSN_P (insn))
687             {
688               int insn_uid = INSN_UID (insn);
689
690               btr_def def   = def_array[insn_uid];
691               btr_user user = use_array[insn_uid];
692               if (def != NULL)
693                 {
694                   /* Remove all reaching defs of regno except
695                      for this one.  */
696                   sbitmap_difference (reaching_defs, reaching_defs,
697                                       btr_defset[def->btr - first_btr]);
698                   SET_BIT(reaching_defs, insn_uid);
699                 }
700
701               if (user != NULL)
702                 {
703                   /* Find all the reaching defs for this use.  */
704                   sbitmap reaching_defs_of_reg = sbitmap_alloc(max_uid);
705                   unsigned int uid = 0;
706                   sbitmap_iterator sbi;
707
708                   if (user->use)
709                     sbitmap_a_and_b (
710                       reaching_defs_of_reg,
711                       reaching_defs,
712                       btr_defset[REGNO (user->use) - first_btr]);
713                   else
714                     {
715                       int reg;
716
717                       sbitmap_zero (reaching_defs_of_reg);
718                       for (reg = first_btr; reg <= last_btr; reg++)
719                         if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, reg)
720                             && refers_to_regno_p (reg, reg + 1, user->insn,
721                                                   NULL))
722                           sbitmap_a_or_b_and_c (reaching_defs_of_reg,
723                             reaching_defs_of_reg,
724                             reaching_defs,
725                             btr_defset[reg - first_btr]);
726                     }
727                   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (reaching_defs_of_reg, 0, uid, sbi)
728                     {
729                       btr_def def = def_array[uid];
730
731                       /* We now know that def reaches user.  */
732
733                       if (dump_file)
734                         fprintf (dump_file,
735                           "Def in insn %d reaches use in insn %d\n",
736                           uid, insn_uid);
737
738                       user->n_reaching_defs++;
739                       if (!user->use)
740                         def->has_ambiguous_use = 1;
741                       if (user->first_reaching_def != -1)
742                         { /* There is more than one reaching def.  This is
743                              a rare case, so just give up on this def/use
744                              web when it occurs.  */
745                           def->has_ambiguous_use = 1;
746                           def_array[user->first_reaching_def]
747                             ->has_ambiguous_use = 1;
748                           if (dump_file)
749                             fprintf (dump_file,
750                                      "(use %d has multiple reaching defs)\n",
751                                      insn_uid);
752                         }
753                       else
754                         user->first_reaching_def = uid;
755                       if (user->other_use_this_block)
756                         def->other_btr_uses_after_use = 1;
757                       user->next = def->uses;
758                       def->uses = user;
759                     }
760                   sbitmap_free (reaching_defs_of_reg);
761                 }
762
763               if (CALL_P (insn))
764                 {
765                   int regno;
766
767                   for (regno = first_btr; regno <= last_btr; regno++)
768                     if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, regno)
769                         && TEST_HARD_REG_BIT (call_used_reg_set, regno))
770                       sbitmap_difference (reaching_defs, reaching_defs,
771                                           btr_defset[regno - first_btr]);
772                 }
773             }
774         }
775     }
776   sbitmap_free (reaching_defs);
777 }
778
779 static void
780 build_btr_def_use_webs (fibheap_t all_btr_defs)
781 {
782   const int max_uid = get_max_uid ();
783   btr_def  *def_array   = XCNEWVEC (btr_def, max_uid);
784   btr_user *use_array   = XCNEWVEC (btr_user, max_uid);
785   sbitmap *btr_defset   = sbitmap_vector_alloc (
786                            (last_btr - first_btr) + 1, max_uid);
787   sbitmap *bb_gen      = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, max_uid);
788   HARD_REG_SET *btrs_written = XCNEWVEC (HARD_REG_SET, n_basic_blocks);
789   sbitmap *bb_kill;
790   sbitmap *bb_out;
791
792   sbitmap_vector_zero (btr_defset, (last_btr - first_btr) + 1);
793
794   compute_defs_uses_and_gen (all_btr_defs, def_array, use_array, btr_defset,
795                              bb_gen, btrs_written);
796
797   bb_kill = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, max_uid);
798   compute_kill (bb_kill, btr_defset, btrs_written);
799   free (btrs_written);
800
801   bb_out = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, max_uid);
802   compute_out (bb_out, bb_gen, bb_kill, max_uid);
803
804   sbitmap_vector_free (bb_gen);
805   sbitmap_vector_free (bb_kill);
806
807   link_btr_uses (def_array, use_array, bb_out, btr_defset, max_uid);
808
809   sbitmap_vector_free (bb_out);
810   sbitmap_vector_free (btr_defset);
811   free (use_array);
812   free (def_array);
813 }
814
815 /* Return true if basic block BB contains the start or end of the
816    live range of the definition DEF, AND there are other live
817    ranges of the same target register that include BB.  */
818 static int
819 block_at_edge_of_live_range_p (int bb, btr_def def)
820 {
821   if (def->other_btr_uses_before_def && BASIC_BLOCK (bb) == def->bb)
822     return 1;
823   else if (def->other_btr_uses_after_use)
824     {
825       btr_user user;
826       for (user = def->uses; user != NULL; user = user->next)
827         if (BASIC_BLOCK (bb) == user->bb)
828           return 1;
829     }
830   return 0;
831 }
832
833 /* We are removing the def/use web DEF.  The target register
834    used in this web is therefore no longer live in the live range
835    of this web, so remove it from the live set of all basic blocks
836    in the live range of the web.
837    Blocks at the boundary of the live range may contain other live
838    ranges for the same target register, so we have to be careful
839    to remove the target register from the live set of these blocks
840    only if they do not contain other live ranges for the same register.  */
841 static void
842 clear_btr_from_live_range (btr_def def)
843 {
844   unsigned bb;
845   bitmap_iterator bi;
846
847   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (def->live_range, 0, bb, bi)
848     {
849       if ((!def->other_btr_uses_before_def
850            && !def->other_btr_uses_after_use)
851           || !block_at_edge_of_live_range_p (bb, def))
852         {
853           CLEAR_HARD_REG_BIT (btrs_live[bb], def->btr);
854           CLEAR_HARD_REG_BIT (btrs_live_at_end[bb], def->btr);
855           if (dump_file)
856             dump_btrs_live (bb);
857         }
858     }
859  if (def->own_end)
860    CLEAR_HARD_REG_BIT (btrs_live_at_end[def->bb->index], def->btr);
861 }
862
863
864 /* We are adding the def/use web DEF.  Add the target register used
865    in this web to the live set of all of the basic blocks that contain
866    the live range of the web.
867    If OWN_END is set, also show that the register is live from our
868    definitions at the end of the basic block where it is defined.  */
869 static void
870 add_btr_to_live_range (btr_def def, int own_end)
871 {
872   unsigned bb;
873   bitmap_iterator bi;
874
875   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (def->live_range, 0, bb, bi)
876     {
877       SET_HARD_REG_BIT (btrs_live[bb], def->btr);
878       SET_HARD_REG_BIT (btrs_live_at_end[bb], def->btr);
879       if (dump_file)
880         dump_btrs_live (bb);
881     }
882   if (own_end)
883     {
884       SET_HARD_REG_BIT (btrs_live_at_end[def->bb->index], def->btr);
885       def->own_end = 1;
886     }
887 }
888
889 /* Update a live range to contain the basic block NEW_BLOCK, and all
890    blocks on paths between the existing live range and NEW_BLOCK.
891    HEAD is a block contained in the existing live range that dominates
892    all other blocks in the existing live range.
893    Also add to the set BTRS_LIVE_IN_RANGE all target registers that
894    are live in the blocks that we add to the live range.
895    If FULL_RANGE is set, include the full live range of NEW_BB;
896    otherwise, if NEW_BB dominates HEAD_BB, only add registers that
897    are life at the end of NEW_BB for NEW_BB itself.
898    It is a precondition that either NEW_BLOCK dominates HEAD,or
899    HEAD dom NEW_BLOCK.  This is used to speed up the
900    implementation of this function.  */
901 static void
902 augment_live_range (bitmap live_range, HARD_REG_SET *btrs_live_in_range,
903                     basic_block head_bb, basic_block new_bb, int full_range)
904 {
905   basic_block *worklist, *tos;
906
907   tos = worklist = XNEWVEC (basic_block, n_basic_blocks + 1);
908
909   if (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, new_bb, head_bb))
910     {
911       if (new_bb == head_bb)
912         {
913           if (full_range)
914             IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range, btrs_live[new_bb->index]);
915           free (tos);
916           return;
917         }
918       *tos++ = new_bb;
919     }
920   else
921     {
922       edge e;
923       edge_iterator ei;
924       int new_block = new_bb->index;
925
926       gcc_assert (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, head_bb, new_bb));
927
928       IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range, btrs_live[head_bb->index]);
929       bitmap_set_bit (live_range, new_block);
930       /* A previous btr migration could have caused a register to be
931         live just at the end of new_block which we need in full, so
932         use trs_live_at_end even if full_range is set.  */
933       IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range, btrs_live_at_end[new_block]);
934       if (full_range)
935         IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range, btrs_live[new_block]);
936       if (dump_file)
937         {
938           fprintf (dump_file,
939                    "Adding end of block %d and rest of %d to live range\n",
940                    new_block, head_bb->index);
941           fprintf (dump_file,"Now live btrs are ");
942           dump_hard_reg_set (*btrs_live_in_range);
943           fprintf (dump_file, "\n");
944         }
945       FOR_EACH_EDGE (e, ei, head_bb->preds)
946         *tos++ = e->src;
947     }
948
949   while (tos != worklist)
950     {
951       basic_block bb = *--tos;
952       if (!bitmap_bit_p (live_range, bb->index))
953         {
954           edge e;
955           edge_iterator ei;
956
957           bitmap_set_bit (live_range, bb->index);
958           IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range,
959             btrs_live[bb->index]);
960           /* A previous btr migration could have caused a register to be
961              live just at the end of a block which we need in full.  */
962           IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range,
963             btrs_live_at_end[bb->index]);
964           if (dump_file)
965             {
966               fprintf (dump_file,
967                 "Adding block %d to live range\n", bb->index);
968               fprintf (dump_file,"Now live btrs are ");
969               dump_hard_reg_set (*btrs_live_in_range);
970               fprintf (dump_file, "\n");
971             }
972
973           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
974             {
975               basic_block pred = e->src;
976               if (!bitmap_bit_p (live_range, pred->index))
977                 *tos++ = pred;
978             }
979         }
980     }
981
982   free (worklist);
983 }
984
985 /*  Return the most desirable target register that is not in
986     the set USED_BTRS.  */
987 static int
988 choose_btr (HARD_REG_SET used_btrs)
989 {
990   int i;
991   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (all_btrs, used_btrs, give_up);
992
993   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
994     {
995 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
996       int regno = reg_alloc_order[i];
997 #else
998       int regno = i;
999 #endif
1000       if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, regno)
1001           && !TEST_HARD_REG_BIT (used_btrs, regno))
1002         return regno;
1003     }
1004 give_up:
1005   return -1;
1006 }
1007
1008 /* Calculate the set of basic blocks that contain the live range of
1009    the def/use web DEF.
1010    Also calculate the set of target registers that are live at time
1011    in this live range, but ignore the live range represented by DEF
1012    when calculating this set.  */
1013 static void
1014 btr_def_live_range (btr_def def, HARD_REG_SET *btrs_live_in_range)
1015 {
1016   if (!def->live_range)
1017     {
1018       btr_user user;
1019
1020       def->live_range = BITMAP_ALLOC (NULL);
1021
1022       bitmap_set_bit (def->live_range, def->bb->index);
1023       COPY_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range,
1024                          (flag_btr_bb_exclusive
1025                           ? btrs_live : btrs_live_at_end)[def->bb->index]);
1026
1027       for (user = def->uses; user != NULL; user = user->next)
1028         augment_live_range (def->live_range, btrs_live_in_range,
1029                             def->bb, user->bb,
1030                             (flag_btr_bb_exclusive
1031                              || user->insn != BB_END (def->bb)
1032                              || !JUMP_P (user->insn)));
1033     }
1034   else
1035     {
1036       /* def->live_range is accurate, but we need to recompute
1037          the set of target registers live over it, because migration
1038          of other PT instructions may have affected it.
1039       */
1040       unsigned bb;
1041       unsigned def_bb = flag_btr_bb_exclusive ? -1 : def->bb->index;
1042       bitmap_iterator bi;
1043
1044       CLEAR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range);
1045       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (def->live_range, 0, bb, bi)
1046         {
1047           IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range,
1048                             (def_bb == bb
1049                              ? btrs_live_at_end : btrs_live) [bb]);
1050         }
1051     }
1052   if (!def->other_btr_uses_before_def &&
1053       !def->other_btr_uses_after_use)
1054     CLEAR_HARD_REG_BIT (*btrs_live_in_range, def->btr);
1055 }
1056
1057 /* Merge into the def/use web DEF any other def/use webs in the same
1058    group that are dominated by DEF, provided that there is a target
1059    register available to allocate to the merged web.  */
1060 static void
1061 combine_btr_defs (btr_def def, HARD_REG_SET *btrs_live_in_range)
1062 {
1063   btr_def other_def;
1064
1065   for (other_def = def->group->members;
1066        other_def != NULL;
1067        other_def = other_def->next_this_group)
1068     {
1069       if (other_def != def
1070           && other_def->uses != NULL
1071           && ! other_def->has_ambiguous_use
1072           && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, other_def->bb, def->bb))
1073         {
1074           /* def->bb dominates the other def, so def and other_def could
1075              be combined.  */
1076           /* Merge their live ranges, and get the set of
1077              target registers live over the merged range.  */
1078           int btr;
1079           HARD_REG_SET combined_btrs_live;
1080           bitmap combined_live_range = BITMAP_ALLOC (NULL);
1081           btr_user user;
1082
1083           if (other_def->live_range == NULL)
1084             {
1085               HARD_REG_SET dummy_btrs_live_in_range;
1086               btr_def_live_range (other_def, &dummy_btrs_live_in_range);
1087             }
1088           COPY_HARD_REG_SET (combined_btrs_live, *btrs_live_in_range);
1089           bitmap_copy (combined_live_range, def->live_range);
1090
1091           for (user = other_def->uses; user != NULL; user = user->next)
1092             augment_live_range (combined_live_range, &combined_btrs_live,
1093                                 def->bb, user->bb,
1094                                 (flag_btr_bb_exclusive
1095                                  || user->insn != BB_END (def->bb)
1096                                  || !JUMP_P (user->insn)));
1097
1098           btr = choose_btr (combined_btrs_live);
1099           if (btr != -1)
1100             {
1101               /* We can combine them.  */
1102               if (dump_file)
1103                 fprintf (dump_file,
1104                          "Combining def in insn %d with def in insn %d\n",
1105                          INSN_UID (other_def->insn), INSN_UID (def->insn));
1106
1107               def->btr = btr;
1108               user = other_def->uses;
1109               while (user != NULL)
1110                 {
1111                   btr_user next = user->next;
1112
1113                   user->next = def->uses;
1114                   def->uses = user;
1115                   user = next;
1116                 }
1117               /* Combining def/use webs can make target registers live
1118                  after uses where they previously were not.  This means
1119                  some REG_DEAD notes may no longer be correct.  We could
1120                  be more precise about this if we looked at the combined
1121                  live range, but here I just delete any REG_DEAD notes
1122                  in case they are no longer correct.  */
1123               for (user = def->uses; user != NULL; user = user->next)
1124                 remove_note (user->insn,
1125                              find_regno_note (user->insn, REG_DEAD,
1126                                               REGNO (user->use)));
1127               clear_btr_from_live_range (other_def);
1128               other_def->uses = NULL;
1129               bitmap_copy (def->live_range, combined_live_range);
1130               if (other_def->btr == btr && other_def->other_btr_uses_after_use)
1131                 def->other_btr_uses_after_use = 1;
1132               COPY_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range, combined_btrs_live);
1133
1134               /* Delete the old target register initialization.  */
1135               delete_insn (other_def->insn);
1136
1137             }
1138           BITMAP_FREE (combined_live_range);
1139         }
1140     }
1141 }
1142
1143 /* Move the definition DEF from its current position to basic
1144    block NEW_DEF_BB, and modify it to use branch target register BTR.
1145    Delete the old defining insn, and insert a new one in NEW_DEF_BB.
1146    Update all reaching uses of DEF in the RTL to use BTR.
1147    If this new position means that other defs in the
1148    same group can be combined with DEF then combine them.  */
1149 static void
1150 move_btr_def (basic_block new_def_bb, int btr, btr_def def, bitmap live_range,
1151              HARD_REG_SET *btrs_live_in_range)
1152 {
1153   /* We can move the instruction.
1154      Set a target register in block NEW_DEF_BB to the value
1155      needed for this target register definition.
1156      Replace all uses of the old target register definition by
1157      uses of the new definition.  Delete the old definition.  */
1158   basic_block b = new_def_bb;
1159   rtx insp = BB_HEAD (b);
1160   rtx old_insn = def->insn;
1161   rtx src;
1162   rtx btr_rtx;
1163   rtx new_insn;
1164   enum machine_mode btr_mode;
1165   btr_user user;
1166   rtx set;
1167
1168   if (dump_file)
1169     fprintf(dump_file, "migrating to basic block %d, using reg %d\n",
1170             new_def_bb->index, btr);
1171
1172   clear_btr_from_live_range (def);
1173   def->btr = btr;
1174   def->bb = new_def_bb;
1175   def->luid = 0;
1176   def->cost = basic_block_freq (new_def_bb);
1177   bitmap_copy (def->live_range, live_range);
1178   combine_btr_defs (def, btrs_live_in_range);
1179   btr = def->btr;
1180   def->other_btr_uses_before_def
1181     = TEST_HARD_REG_BIT (btrs_live[b->index], btr) ? 1 : 0;
1182   add_btr_to_live_range (def, 1);
1183   if (LABEL_P (insp))
1184     insp = NEXT_INSN (insp);
1185   /* N.B.: insp is expected to be NOTE_INSN_BASIC_BLOCK now.  Some
1186      optimizations can result in insp being both first and last insn of
1187      its basic block.  */
1188   /* ?? some assertions to check that insp is sensible? */
1189
1190   if (def->other_btr_uses_before_def)
1191     {
1192       insp = BB_END (b);
1193       for (insp = BB_END (b); ! INSN_P (insp); insp = PREV_INSN (insp))
1194         gcc_assert (insp != BB_HEAD (b));
1195
1196       if (JUMP_P (insp) || can_throw_internal (insp))
1197         insp = PREV_INSN (insp);
1198     }
1199
1200   set = single_set (old_insn);
1201   src = SET_SRC (set);
1202   btr_mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
1203   btr_rtx = gen_rtx_REG (btr_mode, btr);
1204
1205   new_insn = gen_move_insn (btr_rtx, src);
1206
1207   /* Insert target register initialization at head of basic block.  */
1208   def->insn = emit_insn_after (new_insn, insp);
1209
1210   regs_ever_live[btr] = 1;
1211
1212   if (dump_file)
1213     fprintf (dump_file, "New pt is insn %d, inserted after insn %d\n",
1214              INSN_UID (def->insn), INSN_UID (insp));
1215
1216   /* Delete the old target register initialization.  */
1217   delete_insn (old_insn);
1218
1219   /* Replace each use of the old target register by a use of the new target
1220      register.  */
1221   for (user = def->uses; user != NULL; user = user->next)
1222     {
1223       /* Some extra work here to ensure consistent modes, because
1224          it seems that a target register REG rtx can be given a different
1225          mode depending on the context (surely that should not be
1226          the case?).  */
1227       rtx replacement_rtx;
1228       if (GET_MODE (user->use) == GET_MODE (btr_rtx)
1229           || GET_MODE (user->use) == VOIDmode)
1230         replacement_rtx = btr_rtx;
1231       else
1232         replacement_rtx = gen_rtx_REG (GET_MODE (user->use), btr);
1233       replace_rtx (user->insn, user->use, replacement_rtx);
1234       user->use = replacement_rtx;
1235     }
1236 }
1237
1238 /* We anticipate intra-block scheduling to be done.  See if INSN could move
1239    up within BB by N_INSNS.  */
1240 static int
1241 can_move_up (basic_block bb, rtx insn, int n_insns)
1242 {
1243   while (insn != BB_HEAD (bb) && n_insns > 0)
1244     {
1245       insn = PREV_INSN (insn);
1246       /* ??? What if we have an anti-dependency that actually prevents the
1247          scheduler from doing the move?  We'd like to re-allocate the register,
1248          but not necessarily put the load into another basic block.  */
1249       if (INSN_P (insn))
1250         n_insns--;
1251     }
1252   return n_insns <= 0;
1253 }
1254
1255 /* Attempt to migrate the target register definition DEF to an
1256    earlier point in the flowgraph.
1257
1258    It is a precondition of this function that DEF is migratable:
1259    i.e. it has a constant source, and all uses are unambiguous.
1260
1261    Only migrations that reduce the cost of DEF will be made.
1262    MIN_COST is the lower bound on the cost of the DEF after migration.
1263    If we migrate DEF so that its cost falls below MIN_COST,
1264    then we do not attempt to migrate further.  The idea is that
1265    we migrate definitions in a priority order based on their cost,
1266    when the cost of this definition falls below MIN_COST, then
1267    there is another definition with cost == MIN_COST which now
1268    has a higher priority than this definition.
1269
1270    Return nonzero if there may be benefit from attempting to
1271    migrate this DEF further (i.e. we have reduced the cost below
1272    MIN_COST, but we may be able to reduce it further).
1273    Return zero if no further migration is possible.  */
1274 static int
1275 migrate_btr_def (btr_def def, int min_cost)
1276 {
1277   bitmap live_range;
1278   HARD_REG_SET btrs_live_in_range;
1279   int btr_used_near_def = 0;
1280   int def_basic_block_freq;
1281   basic_block try;
1282   int give_up = 0;
1283   int def_moved = 0;
1284   btr_user user;
1285   int def_latency;
1286
1287   if (dump_file)
1288     fprintf (dump_file,
1289              "Attempting to migrate pt from insn %d (cost = %d, min_cost = %d) ... ",
1290              INSN_UID (def->insn), def->cost, min_cost);
1291
1292   if (!def->group || def->has_ambiguous_use)
1293     /* These defs are not migratable.  */
1294     {
1295       if (dump_file)
1296         fprintf (dump_file, "it's not migratable\n");
1297       return 0;
1298     }
1299
1300   if (!def->uses)
1301     /* We have combined this def with another in the same group, so
1302        no need to consider it further.
1303     */
1304     {
1305       if (dump_file)
1306         fprintf (dump_file, "it's already combined with another pt\n");
1307       return 0;
1308     }
1309
1310   btr_def_live_range (def, &btrs_live_in_range);
1311   live_range = BITMAP_ALLOC (NULL);
1312   bitmap_copy (live_range, def->live_range);
1313
1314 #ifdef INSN_SCHEDULING
1315   def_latency = insn_default_latency (def->insn) * issue_rate;
1316 #else
1317   def_latency = issue_rate;
1318 #endif
1319
1320   for (user = def->uses; user != NULL; user = user->next)
1321     {
1322       if (user->bb == def->bb
1323           && user->luid > def->luid
1324           && (def->luid + def_latency) > user->luid
1325           && ! can_move_up (def->bb, def->insn,
1326                             (def->luid + def_latency) - user->luid))
1327         {
1328           btr_used_near_def = 1;
1329           break;
1330         }
1331     }
1332
1333   def_basic_block_freq = basic_block_freq (def->bb);
1334
1335   for (try = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, def->bb);
1336        !give_up && try && try != ENTRY_BLOCK_PTR && def->cost >= min_cost;
1337        try = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, try))
1338     {
1339       /* Try to move the instruction that sets the target register into
1340          basic block TRY.  */
1341       int try_freq = basic_block_freq (try);
1342       edge_iterator ei;
1343       edge e;
1344
1345       /* If TRY has abnormal edges, skip it.  */
1346       FOR_EACH_EDGE (e, ei, try->succs)
1347         if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
1348           break;
1349       if (e)
1350         continue;
1351
1352       if (dump_file)
1353         fprintf (dump_file, "trying block %d ...", try->index);
1354
1355       if (try_freq < def_basic_block_freq
1356           || (try_freq == def_basic_block_freq && btr_used_near_def))
1357         {
1358           int btr;
1359           augment_live_range (live_range, &btrs_live_in_range, def->bb, try,
1360                               flag_btr_bb_exclusive);
1361           if (dump_file)
1362             {
1363               fprintf (dump_file, "Now btrs live in range are: ");
1364               dump_hard_reg_set (btrs_live_in_range);
1365               fprintf (dump_file, "\n");
1366             }
1367           btr = choose_btr (btrs_live_in_range);
1368           if (btr != -1)
1369             {
1370               move_btr_def (try, btr, def, live_range, &btrs_live_in_range);
1371               bitmap_copy(live_range, def->live_range);
1372               btr_used_near_def = 0;
1373               def_moved = 1;
1374               def_basic_block_freq = basic_block_freq (def->bb);
1375             }
1376           else
1377             {
1378               /* There are no free target registers available to move
1379                  this far forward, so give up */
1380               give_up = 1;
1381               if (dump_file)
1382                 fprintf (dump_file,
1383                          "giving up because there are no free target registers\n");
1384             }
1385
1386         }
1387     }
1388   if (!def_moved)
1389     {
1390       give_up = 1;
1391       if (dump_file)
1392         fprintf (dump_file, "failed to move\n");
1393     }
1394   BITMAP_FREE (live_range);
1395   return !give_up;
1396 }
1397
1398 /* Attempt to move instructions that set target registers earlier
1399    in the flowgraph, away from their corresponding uses.  */
1400 static void
1401 migrate_btr_defs (enum reg_class btr_class, int allow_callee_save)
1402 {
1403   fibheap_t all_btr_defs = fibheap_new ();
1404   int reg;
1405
1406   gcc_obstack_init (&migrate_btrl_obstack);
1407   if (dump_file)
1408     {
1409       int i;
1410
1411       for (i = NUM_FIXED_BLOCKS; i < n_basic_blocks; i++)
1412         {
1413           basic_block bb = BASIC_BLOCK (i);
1414           fprintf(dump_file,
1415             "Basic block %d: count = " HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC
1416             " loop-depth = %d idom = %d\n",
1417             i, (HOST_WIDEST_INT) bb->count, bb->loop_depth,
1418             get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bb)->index);
1419         }
1420     }
1421
1422   CLEAR_HARD_REG_SET (all_btrs);
1423   for (first_btr = -1, reg = 0; reg < FIRST_PSEUDO_REGISTER; reg++)
1424     if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[(int) btr_class], reg)
1425         && (allow_callee_save || call_used_regs[reg] || regs_ever_live[reg]))
1426       {
1427         SET_HARD_REG_BIT (all_btrs, reg);
1428         last_btr = reg;
1429         if (first_btr < 0)
1430           first_btr = reg;
1431       }
1432
1433   btrs_live = xcalloc (n_basic_blocks, sizeof (HARD_REG_SET));
1434   btrs_live_at_end = xcalloc (n_basic_blocks, sizeof (HARD_REG_SET));
1435
1436   build_btr_def_use_webs (all_btr_defs);
1437
1438   while (!fibheap_empty (all_btr_defs))
1439     {
1440       btr_def def = fibheap_extract_min (all_btr_defs);
1441       int min_cost = -fibheap_min_key (all_btr_defs);
1442       if (migrate_btr_def (def, min_cost))
1443         {
1444           fibheap_insert (all_btr_defs, -def->cost, (void *) def);
1445           if (dump_file)
1446             {
1447               fprintf (dump_file,
1448                 "Putting insn %d back on queue with priority %d\n",
1449                 INSN_UID (def->insn), def->cost);
1450             }
1451         }
1452       else
1453         BITMAP_FREE (def->live_range);
1454     }
1455
1456   free (btrs_live);
1457   free (btrs_live_at_end);
1458   obstack_free (&migrate_btrl_obstack, NULL);
1459   fibheap_delete (all_btr_defs);
1460 }
1461
1462 void
1463 branch_target_load_optimize (bool after_prologue_epilogue_gen)
1464 {
1465   enum reg_class class = targetm.branch_target_register_class ();
1466   if (class != NO_REGS)
1467     {
1468       /* Initialize issue_rate.  */
1469       if (targetm.sched.issue_rate)
1470         issue_rate = targetm.sched.issue_rate ();
1471       else
1472         issue_rate = 1;
1473
1474       /* Build the CFG for migrate_btr_defs.  */
1475 #if 1
1476       /* This may or may not be needed, depending on where we
1477          run this phase.  */
1478       cleanup_cfg (optimize ? CLEANUP_EXPENSIVE : 0);
1479 #endif
1480
1481       life_analysis (0);
1482
1483       /* Dominator info is also needed for migrate_btr_def.  */
1484       calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
1485       migrate_btr_defs (class,
1486                        (targetm.branch_target_register_callee_saved
1487                         (after_prologue_epilogue_gen)));
1488
1489       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
1490
1491       update_life_info (NULL, UPDATE_LIFE_GLOBAL_RM_NOTES,
1492                         PROP_DEATH_NOTES | PROP_REG_INFO);
1493     }
1494 }
1495 \f
1496 static bool
1497 gate_handle_branch_target_load_optimize (void)
1498 {
1499   return (optimize > 0 && flag_branch_target_load_optimize2);
1500 }
1501
1502
1503 static unsigned int
1504 rest_of_handle_branch_target_load_optimize (void)
1505 {
1506   static int warned = 0;
1507
1508   /* Leave this a warning for now so that it is possible to experiment
1509      with running this pass twice.  In 3.6, we should either make this
1510      an error, or use separate dump files.  */
1511   if (flag_branch_target_load_optimize
1512       && flag_branch_target_load_optimize2
1513       && !warned)
1514     {
1515       warning (0, "branch target register load optimization is not intended "
1516                   "to be run twice");
1517
1518       warned = 1;
1519     }
1520
1521   branch_target_load_optimize (epilogue_completed);
1522   return 0;
1523 }
1524
1525 struct tree_opt_pass pass_branch_target_load_optimize =
1526 {
1527   "btl",                               /* name */
1528   gate_handle_branch_target_load_optimize,      /* gate */
1529   rest_of_handle_branch_target_load_optimize,   /* execute */
1530   NULL,                                 /* sub */
1531   NULL,                                 /* next */
1532   0,                                    /* static_pass_number */
1533   0,                                    /* tv_id */
1534   0,                                    /* properties_required */
1535   0,                                    /* properties_provided */
1536   0,                                    /* properties_destroyed */
1537   0,                                    /* todo_flags_start */
1538   TODO_dump_func |
1539   TODO_ggc_collect,                     /* todo_flags_finish */
1540   'd'                                   /* letter */
1541 };
1542