OSDN Git Service

2011-08-18 Tobias Burnus <burnus@net-b.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / bt-load.c
1 /* Perform branch target register load optimizations.
2    Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
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 3, 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 COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "rtl.h"
26 #include "hard-reg-set.h"
27 #include "regs.h"
28 #include "fibheap.h"
29 #include "output.h"
30 #include "target.h"
31 #include "expr.h"
32 #include "flags.h"
33 #include "insn-attr.h"
34 #include "function.h"
35 #include "except.h"
36 #include "tm_p.h"
37 #include "diagnostic-core.h"
38 #include "tree-pass.h"
39 #include "recog.h"
40 #include "df.h"
41
42 /* Target register optimizations - these are performed after reload.  */
43
44 typedef struct btr_def_group_s
45 {
46   struct btr_def_group_s *next;
47   rtx src;
48   struct btr_def_s *members;
49 } *btr_def_group;
50
51 typedef struct btr_user_s
52 {
53   struct btr_user_s *next;
54   basic_block bb;
55   int luid;
56   rtx insn;
57   /* If INSN has a single use of a single branch register, then
58      USE points to it within INSN.  If there is more than
59      one branch register use, or the use is in some way ambiguous,
60      then USE is NULL.  */
61   rtx use;
62   int n_reaching_defs;
63   int first_reaching_def;
64   char other_use_this_block;
65 } *btr_user;
66
67 /* btr_def structs appear on three lists:
68      1. A list of all btr_def structures (head is
69         ALL_BTR_DEFS, linked by the NEXT field).
70      2. A list of branch reg definitions per basic block (head is
71         BB_BTR_DEFS[i], linked by the NEXT_THIS_BB field).
72      3. A list of all branch reg definitions belonging to the same
73         group (head is in a BTR_DEF_GROUP struct, linked by
74         NEXT_THIS_GROUP field).  */
75
76 typedef struct btr_def_s
77 {
78   struct btr_def_s *next_this_bb;
79   struct btr_def_s *next_this_group;
80   basic_block bb;
81   int luid;
82   rtx insn;
83   int btr;
84   int cost;
85   /* For a branch register setting insn that has a constant
86      source (i.e. a label), group links together all the
87      insns with the same source.  For other branch register
88      setting insns, group is NULL.  */
89   btr_def_group group;
90   btr_user uses;
91   /* If this def has a reaching use which is not a simple use
92      in a branch instruction, then has_ambiguous_use will be true,
93      and we will not attempt to migrate this definition.  */
94   char has_ambiguous_use;
95   /* live_range is an approximation to the true live range for this
96      def/use web, because it records the set of blocks that contain
97      the live range.  There could be other live ranges for the same
98      branch register in that set of blocks, either in the block
99      containing the def (before the def), or in a block containing
100      a use (after the use).  If there are such other live ranges, then
101      other_btr_uses_before_def or other_btr_uses_after_use must be set true
102      as appropriate.  */
103   char other_btr_uses_before_def;
104   char other_btr_uses_after_use;
105   /* We set own_end when we have moved a definition into a dominator.
106      Thus, when a later combination removes this definition again, we know
107      to clear out trs_live_at_end again.  */
108   char own_end;
109   bitmap live_range;
110 } *btr_def;
111
112 static int issue_rate;
113
114 static int basic_block_freq (const_basic_block);
115 static int insn_sets_btr_p (const_rtx, int, int *);
116 static rtx *find_btr_use (rtx);
117 static int btr_referenced_p (rtx, rtx *);
118 static int find_btr_reference (rtx *, void *);
119 static void find_btr_def_group (btr_def_group *, btr_def);
120 static btr_def add_btr_def (fibheap_t, basic_block, int, rtx,
121                             unsigned int, int, btr_def_group *);
122 static btr_user new_btr_user (basic_block, int, rtx);
123 static void dump_hard_reg_set (HARD_REG_SET);
124 static void dump_btrs_live (int);
125 static void note_other_use_this_block (unsigned int, btr_user);
126 static void compute_defs_uses_and_gen (fibheap_t, btr_def *,btr_user *,
127                                        sbitmap *, sbitmap *, HARD_REG_SET *);
128 static void compute_kill (sbitmap *, sbitmap *, HARD_REG_SET *);
129 static void compute_out (sbitmap *bb_out, sbitmap *, sbitmap *, int);
130 static void link_btr_uses (btr_def *, btr_user *, sbitmap *, sbitmap *, int);
131 static void build_btr_def_use_webs (fibheap_t);
132 static int block_at_edge_of_live_range_p (int, btr_def);
133 static void clear_btr_from_live_range (btr_def def);
134 static void add_btr_to_live_range (btr_def, int);
135 static void augment_live_range (bitmap, HARD_REG_SET *, basic_block,
136                                 basic_block, int);
137 static int choose_btr (HARD_REG_SET);
138 static void combine_btr_defs (btr_def, HARD_REG_SET *);
139 static void btr_def_live_range (btr_def, HARD_REG_SET *);
140 static void move_btr_def (basic_block, int, btr_def, bitmap, HARD_REG_SET *);
141 static int migrate_btr_def (btr_def, int);
142 static void migrate_btr_defs (enum reg_class, int);
143 static int can_move_up (const_basic_block, const_rtx, int);
144 static void note_btr_set (rtx, const_rtx, void *);
145 \f
146 /* The following code performs code motion of target load instructions
147    (instructions that set branch target registers), to move them
148    forward away from the branch instructions and out of loops (or,
149    more generally, from a more frequently executed place to a less
150    frequently executed place).
151    Moving target load instructions further in front of the branch
152    instruction that uses the target register value means that the hardware
153    has a better chance of preloading the instructions at the branch
154    target by the time the branch is reached.  This avoids bubbles
155    when a taken branch needs to flush out the pipeline.
156    Moving target load instructions out of loops means they are executed
157    less frequently.  */
158
159 /* An obstack to hold the def-use web data structures built up for
160    migrating branch target load instructions.  */
161 static struct obstack migrate_btrl_obstack;
162
163 /* Array indexed by basic block number, giving the set of registers
164    live in that block.  */
165 static HARD_REG_SET *btrs_live;
166
167 /* Array indexed by basic block number, giving the set of registers live at
168   the end of that block, including any uses by a final jump insn, if any.  */
169 static HARD_REG_SET *btrs_live_at_end;
170
171 /* Set of all target registers that we are willing to allocate.  */
172 static HARD_REG_SET all_btrs;
173
174 /* Provide lower and upper bounds for target register numbers, so that
175    we don't need to search through all the hard registers all the time.  */
176 static int first_btr, last_btr;
177
178
179
180 /* Return an estimate of the frequency of execution of block bb.  */
181 static int
182 basic_block_freq (const_basic_block bb)
183 {
184   return bb->frequency;
185 }
186
187 static rtx *btr_reference_found;
188
189 /* A subroutine of btr_referenced_p, called through for_each_rtx.
190    PREG is a pointer to an rtx that is to be excluded from the
191    traversal.  If we find a reference to a target register anywhere
192    else, return 1, and put a pointer to it into btr_reference_found.  */
193 static int
194 find_btr_reference (rtx *px, void *preg)
195 {
196   rtx x;
197
198   if (px == preg)
199     return -1;
200   x = *px;
201   if (!REG_P (x))
202     return 0;
203   if (overlaps_hard_reg_set_p (all_btrs, GET_MODE (x), REGNO (x)))
204     {
205       btr_reference_found = px;
206       return 1;
207     }
208   return -1;
209 }
210
211 /* Return nonzero if X references (sets or reads) any branch target register.
212    If EXCLUDEP is set, disregard any references within the rtx pointed to
213    by it.  If returning nonzero, also set btr_reference_found as above.  */
214 static int
215 btr_referenced_p (rtx x, rtx *excludep)
216 {
217   return for_each_rtx (&x, find_btr_reference, excludep);
218 }
219
220 /* Return true if insn is an instruction that sets a target register.
221    if CHECK_CONST is true, only return true if the source is constant.
222    If such a set is found and REGNO is nonzero, assign the register number
223    of the destination register to *REGNO.  */
224 static int
225 insn_sets_btr_p (const_rtx insn, int check_const, int *regno)
226 {
227   rtx set;
228
229   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
230       && (set = single_set (insn)))
231     {
232       rtx dest = SET_DEST (set);
233       rtx src = SET_SRC (set);
234
235       if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
236         dest = XEXP (dest, 0);
237
238       if (REG_P (dest)
239           && TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, REGNO (dest)))
240         {
241           gcc_assert (!btr_referenced_p (src, NULL));
242
243           if (!check_const || CONSTANT_P (src))
244             {
245               if (regno)
246                 *regno = REGNO (dest);
247               return 1;
248             }
249         }
250     }
251   return 0;
252 }
253
254 /* Find and return a use of a target register within an instruction INSN.  */
255 static rtx *
256 find_btr_use (rtx insn)
257 {
258   return btr_referenced_p (insn, NULL) ? btr_reference_found : NULL;
259 }
260
261 /* Find the group that the target register definition DEF belongs
262    to in the list starting with *ALL_BTR_DEF_GROUPS.  If no such
263    group exists, create one.  Add def to the group.  */
264 static void
265 find_btr_def_group (btr_def_group *all_btr_def_groups, btr_def def)
266 {
267   if (insn_sets_btr_p (def->insn, 1, NULL))
268     {
269       btr_def_group this_group;
270       rtx def_src = SET_SRC (single_set (def->insn));
271
272       /* ?? This linear search is an efficiency concern, particularly
273          as the search will almost always fail to find a match.  */
274       for (this_group = *all_btr_def_groups;
275            this_group != NULL;
276            this_group = this_group->next)
277         if (rtx_equal_p (def_src, this_group->src))
278           break;
279
280       if (!this_group)
281         {
282           this_group = XOBNEW (&migrate_btrl_obstack, struct btr_def_group_s);
283           this_group->src = def_src;
284           this_group->members = NULL;
285           this_group->next = *all_btr_def_groups;
286           *all_btr_def_groups = this_group;
287         }
288       def->group = this_group;
289       def->next_this_group = this_group->members;
290       this_group->members = def;
291     }
292   else
293     def->group = NULL;
294 }
295
296 /* Create a new target register definition structure, for a definition in
297    block BB, instruction INSN, and insert it into ALL_BTR_DEFS.  Return
298    the new definition.  */
299 static btr_def
300 add_btr_def (fibheap_t all_btr_defs, basic_block bb, int insn_luid, rtx insn,
301              unsigned int dest_reg, int other_btr_uses_before_def,
302              btr_def_group *all_btr_def_groups)
303 {
304   btr_def this_def = XOBNEW (&migrate_btrl_obstack, struct btr_def_s);
305   this_def->bb = bb;
306   this_def->luid = insn_luid;
307   this_def->insn = insn;
308   this_def->btr = dest_reg;
309   this_def->cost = basic_block_freq (bb);
310   this_def->has_ambiguous_use = 0;
311   this_def->other_btr_uses_before_def = other_btr_uses_before_def;
312   this_def->other_btr_uses_after_use = 0;
313   this_def->next_this_bb = NULL;
314   this_def->next_this_group = NULL;
315   this_def->uses = NULL;
316   this_def->live_range = NULL;
317   find_btr_def_group (all_btr_def_groups, this_def);
318
319   fibheap_insert (all_btr_defs, -this_def->cost, this_def);
320
321   if (dump_file)
322     fprintf (dump_file,
323       "Found target reg definition: sets %u { bb %d, insn %d }%s priority %d\n",
324              dest_reg, bb->index, INSN_UID (insn),
325              (this_def->group ? "" : ":not const"), this_def->cost);
326
327   return this_def;
328 }
329
330 /* Create a new target register user structure, for a use in block BB,
331    instruction INSN.  Return the new user.  */
332 static btr_user
333 new_btr_user (basic_block bb, int insn_luid, rtx insn)
334 {
335   /* This instruction reads target registers.  We need
336      to decide whether we can replace all target register
337      uses easily.
338    */
339   rtx *usep = find_btr_use (PATTERN (insn));
340   rtx use;
341   btr_user user = NULL;
342
343   if (usep)
344     {
345       int unambiguous_single_use;
346
347       /* We want to ensure that USE is the only use of a target
348          register in INSN, so that we know that to rewrite INSN to use
349          a different target register, all we have to do is replace USE.  */
350       unambiguous_single_use = !btr_referenced_p (PATTERN (insn), usep);
351       if (!unambiguous_single_use)
352         usep = NULL;
353     }
354   use = usep ? *usep : NULL_RTX;
355   user = XOBNEW (&migrate_btrl_obstack, struct btr_user_s);
356   user->bb = bb;
357   user->luid = insn_luid;
358   user->insn = insn;
359   user->use = use;
360   user->other_use_this_block = 0;
361   user->next = NULL;
362   user->n_reaching_defs = 0;
363   user->first_reaching_def = -1;
364
365   if (dump_file)
366     {
367       fprintf (dump_file, "Uses target reg: { bb %d, insn %d }",
368                bb->index, INSN_UID (insn));
369
370       if (user->use)
371         fprintf (dump_file, ": unambiguous use of reg %d\n",
372                  REGNO (user->use));
373     }
374
375   return user;
376 }
377
378 /* Write the contents of S to the dump file.  */
379 static void
380 dump_hard_reg_set (HARD_REG_SET s)
381 {
382   int reg;
383   for (reg = 0; reg < FIRST_PSEUDO_REGISTER; reg++)
384     if (TEST_HARD_REG_BIT (s, reg))
385       fprintf (dump_file, " %d", reg);
386 }
387
388 /* Write the set of target regs live in block BB to the dump file.  */
389 static void
390 dump_btrs_live (int bb)
391 {
392   fprintf (dump_file, "BB%d live:", bb);
393   dump_hard_reg_set (btrs_live[bb]);
394   fprintf (dump_file, "\n");
395 }
396
397 /* REGNO is the number of a branch target register that is being used or
398    set.  USERS_THIS_BB is a list of preceding branch target register users;
399    If any of them use the same register, set their other_use_this_block
400    flag.  */
401 static void
402 note_other_use_this_block (unsigned int regno, btr_user users_this_bb)
403 {
404   btr_user user;
405
406   for (user = users_this_bb; user != NULL; user = user->next)
407     if (user->use && REGNO (user->use) == regno)
408       user->other_use_this_block = 1;
409 }
410
411 typedef struct {
412   btr_user users_this_bb;
413   HARD_REG_SET btrs_written_in_block;
414   HARD_REG_SET btrs_live_in_block;
415   sbitmap bb_gen;
416   sbitmap *btr_defset;
417 } defs_uses_info;
418
419 /* Called via note_stores or directly to register stores into /
420    clobbers of a branch target register DEST that are not recognized as
421    straightforward definitions.  DATA points to information about the
422    current basic block that needs updating.  */
423 static void
424 note_btr_set (rtx dest, const_rtx set ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
425 {
426   defs_uses_info *info = (defs_uses_info *) data;
427   int regno, end_regno;
428
429   if (!REG_P (dest))
430     return;
431   regno = REGNO (dest);
432   end_regno = END_HARD_REGNO (dest);
433   for (; regno < end_regno; regno++)
434     if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, regno))
435       {
436         note_other_use_this_block (regno, info->users_this_bb);
437         SET_HARD_REG_BIT (info->btrs_written_in_block, regno);
438         SET_HARD_REG_BIT (info->btrs_live_in_block, regno);
439         sbitmap_difference (info->bb_gen, info->bb_gen,
440                             info->btr_defset[regno - first_btr]);
441       }
442 }
443
444 static void
445 compute_defs_uses_and_gen (fibheap_t all_btr_defs, btr_def *def_array,
446                            btr_user *use_array, sbitmap *btr_defset,
447                            sbitmap *bb_gen, HARD_REG_SET *btrs_written)
448 {
449   /* Scan the code building up the set of all defs and all uses.
450      For each target register, build the set of defs of that register.
451      For each block, calculate the set of target registers
452      written in that block.
453      Also calculate the set of btrs ever live in that block.
454   */
455   int i;
456   int insn_luid = 0;
457   btr_def_group all_btr_def_groups = NULL;
458   defs_uses_info info;
459
460   sbitmap_vector_zero (bb_gen, last_basic_block);
461   for (i = NUM_FIXED_BLOCKS; i < last_basic_block; i++)
462     {
463       basic_block bb = BASIC_BLOCK (i);
464       int reg;
465       btr_def defs_this_bb = NULL;
466       rtx insn;
467       rtx last;
468       int can_throw = 0;
469
470       info.users_this_bb = NULL;
471       info.bb_gen = bb_gen[i];
472       info.btr_defset = btr_defset;
473
474       CLEAR_HARD_REG_SET (info.btrs_live_in_block);
475       CLEAR_HARD_REG_SET (info.btrs_written_in_block);
476       for (reg = first_btr; reg <= last_btr; reg++)
477         if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, reg)
478             && REGNO_REG_SET_P (df_get_live_in (bb), reg))
479           SET_HARD_REG_BIT (info.btrs_live_in_block, reg);
480
481       for (insn = BB_HEAD (bb), last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
482            insn != last;
483            insn = NEXT_INSN (insn), insn_luid++)
484         {
485           if (INSN_P (insn))
486             {
487               int regno;
488               int insn_uid = INSN_UID (insn);
489
490               if (insn_sets_btr_p (insn, 0, &regno))
491                 {
492                   btr_def def = add_btr_def (
493                       all_btr_defs, bb, insn_luid, insn, regno,
494                       TEST_HARD_REG_BIT (info.btrs_live_in_block, regno),
495                       &all_btr_def_groups);
496
497                   def_array[insn_uid] = def;
498                   SET_HARD_REG_BIT (info.btrs_written_in_block, regno);
499                   SET_HARD_REG_BIT (info.btrs_live_in_block, regno);
500                   sbitmap_difference (bb_gen[i], bb_gen[i],
501                                       btr_defset[regno - first_btr]);
502                   SET_BIT (bb_gen[i], insn_uid);
503                   def->next_this_bb = defs_this_bb;
504                   defs_this_bb = def;
505                   SET_BIT (btr_defset[regno - first_btr], insn_uid);
506                   note_other_use_this_block (regno, info.users_this_bb);
507                 }
508               /* Check for the blockage emitted by expand_nl_goto_receiver.  */
509               else if (cfun->has_nonlocal_label
510                        && GET_CODE (PATTERN (insn)) == UNSPEC_VOLATILE)
511                 {
512                   btr_user user;
513
514                   /* Do the equivalent of calling note_other_use_this_block
515                      for every target register.  */
516                   for (user = info.users_this_bb; user != NULL;
517                        user = user->next)
518                     if (user->use)
519                       user->other_use_this_block = 1;
520                   IOR_HARD_REG_SET (info.btrs_written_in_block, all_btrs);
521                   IOR_HARD_REG_SET (info.btrs_live_in_block, all_btrs);
522                   sbitmap_zero (info.bb_gen);
523                 }
524               else
525                 {
526                   if (btr_referenced_p (PATTERN (insn), NULL))
527                     {
528                       btr_user user = new_btr_user (bb, insn_luid, insn);
529
530                       use_array[insn_uid] = user;
531                       if (user->use)
532                         SET_HARD_REG_BIT (info.btrs_live_in_block,
533                                           REGNO (user->use));
534                       else
535                         {
536                           int reg;
537                           for (reg = first_btr; reg <= last_btr; reg++)
538                             if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, reg)
539                                 && refers_to_regno_p (reg, reg + 1, user->insn,
540                                                       NULL))
541                               {
542                                 note_other_use_this_block (reg,
543                                                            info.users_this_bb);
544                                 SET_HARD_REG_BIT (info.btrs_live_in_block, reg);
545                               }
546                           note_stores (PATTERN (insn), note_btr_set, &info);
547                         }
548                       user->next = info.users_this_bb;
549                       info.users_this_bb = user;
550                     }
551                   if (CALL_P (insn))
552                     {
553                       HARD_REG_SET *clobbered = &call_used_reg_set;
554                       HARD_REG_SET call_saved;
555                       rtx pat = PATTERN (insn);
556                       int i;
557
558                       /* Check for sibcall.  */
559                       if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
560                         for (i = XVECLEN (pat, 0) - 1; i >= 0; i--)
561                           if (GET_CODE (XVECEXP (pat, 0, i)) == RETURN)
562                             {
563                               COMPL_HARD_REG_SET (call_saved,
564                                                   call_used_reg_set);
565                               clobbered = &call_saved;
566                             }
567
568                       for (regno = first_btr; regno <= last_btr; regno++)
569                         if (TEST_HARD_REG_BIT (*clobbered, regno))
570                           note_btr_set (regno_reg_rtx[regno], NULL_RTX, &info);
571                     }
572                 }
573             }
574         }
575
576       COPY_HARD_REG_SET (btrs_live[i], info.btrs_live_in_block);
577       COPY_HARD_REG_SET (btrs_written[i], info.btrs_written_in_block);
578
579       REG_SET_TO_HARD_REG_SET (btrs_live_at_end[i], df_get_live_out (bb));
580       /* If this block ends in a jump insn, add any uses or even clobbers
581          of branch target registers that it might have.  */
582       for (insn = BB_END (bb); insn != BB_HEAD (bb) && ! INSN_P (insn); )
583         insn = PREV_INSN (insn);
584       /* ??? for the fall-through edge, it would make sense to insert the
585          btr set on the edge, but that would require to split the block
586          early on so that we can distinguish between dominance from the fall
587          through edge - which can use the call-clobbered registers - from
588          dominance by the throw edge.  */
589       if (can_throw_internal (insn))
590         {
591           HARD_REG_SET tmp;
592
593           COPY_HARD_REG_SET (tmp, call_used_reg_set);
594           AND_HARD_REG_SET (tmp, all_btrs);
595           IOR_HARD_REG_SET (btrs_live_at_end[i], tmp);
596           can_throw = 1;
597         }
598       if (can_throw || JUMP_P (insn))
599         {
600           int regno;
601
602           for (regno = first_btr; regno <= last_btr; regno++)
603             if (refers_to_regno_p (regno, regno+1, insn, NULL))
604               SET_HARD_REG_BIT (btrs_live_at_end[i], regno);
605         }
606
607       if (dump_file)
608         dump_btrs_live(i);
609     }
610 }
611
612 static void
613 compute_kill (sbitmap *bb_kill, sbitmap *btr_defset,
614               HARD_REG_SET *btrs_written)
615 {
616   int i;
617   int regno;
618
619   /* For each basic block, form the set BB_KILL - the set
620      of definitions that the block kills.  */
621   sbitmap_vector_zero (bb_kill, last_basic_block);
622   for (i = NUM_FIXED_BLOCKS; i < last_basic_block; i++)
623     {
624       for (regno = first_btr; regno <= last_btr; regno++)
625         if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, regno)
626             && TEST_HARD_REG_BIT (btrs_written[i], regno))
627           sbitmap_a_or_b (bb_kill[i], bb_kill[i],
628                           btr_defset[regno - first_btr]);
629     }
630 }
631
632 static void
633 compute_out (sbitmap *bb_out, sbitmap *bb_gen, sbitmap *bb_kill, int max_uid)
634 {
635   /* Perform iterative dataflow:
636       Initially, for all blocks, BB_OUT = BB_GEN.
637       For each block,
638         BB_IN  = union over predecessors of BB_OUT(pred)
639         BB_OUT = (BB_IN - BB_KILL) + BB_GEN
640      Iterate until the bb_out sets stop growing.  */
641   int i;
642   int changed;
643   sbitmap bb_in = sbitmap_alloc (max_uid);
644
645   for (i = NUM_FIXED_BLOCKS; i < last_basic_block; i++)
646     sbitmap_copy (bb_out[i], bb_gen[i]);
647
648   changed = 1;
649   while (changed)
650     {
651       changed = 0;
652       for (i = NUM_FIXED_BLOCKS; i < last_basic_block; i++)
653         {
654           sbitmap_union_of_preds (bb_in, bb_out, i);
655           changed |= sbitmap_union_of_diff_cg (bb_out[i], bb_gen[i],
656                                                bb_in, bb_kill[i]);
657         }
658     }
659   sbitmap_free (bb_in);
660 }
661
662 static void
663 link_btr_uses (btr_def *def_array, btr_user *use_array, sbitmap *bb_out,
664                sbitmap *btr_defset, int max_uid)
665 {
666   int i;
667   sbitmap reaching_defs = sbitmap_alloc (max_uid);
668
669   /* Link uses to the uses lists of all of their reaching defs.
670      Count up the number of reaching defs of each use.  */
671   for (i = NUM_FIXED_BLOCKS; i < last_basic_block; i++)
672     {
673       basic_block bb = BASIC_BLOCK (i);
674       rtx insn;
675       rtx last;
676
677       sbitmap_union_of_preds (reaching_defs, bb_out, i);
678       for (insn = BB_HEAD (bb), last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
679            insn != last;
680            insn = NEXT_INSN (insn))
681         {
682           if (INSN_P (insn))
683             {
684               int insn_uid = INSN_UID (insn);
685
686               btr_def def   = def_array[insn_uid];
687               btr_user user = use_array[insn_uid];
688               if (def != NULL)
689                 {
690                   /* Remove all reaching defs of regno except
691                      for this one.  */
692                   sbitmap_difference (reaching_defs, reaching_defs,
693                                       btr_defset[def->btr - first_btr]);
694                   SET_BIT(reaching_defs, insn_uid);
695                 }
696
697               if (user != NULL)
698                 {
699                   /* Find all the reaching defs for this use.  */
700                   sbitmap reaching_defs_of_reg = sbitmap_alloc(max_uid);
701                   unsigned int uid = 0;
702                   sbitmap_iterator sbi;
703
704                   if (user->use)
705                     sbitmap_a_and_b (
706                       reaching_defs_of_reg,
707                       reaching_defs,
708                       btr_defset[REGNO (user->use) - first_btr]);
709                   else
710                     {
711                       int reg;
712
713                       sbitmap_zero (reaching_defs_of_reg);
714                       for (reg = first_btr; reg <= last_btr; reg++)
715                         if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, reg)
716                             && refers_to_regno_p (reg, reg + 1, user->insn,
717                                                   NULL))
718                           sbitmap_a_or_b_and_c (reaching_defs_of_reg,
719                             reaching_defs_of_reg,
720                             reaching_defs,
721                             btr_defset[reg - first_btr]);
722                     }
723                   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (reaching_defs_of_reg, 0, uid, sbi)
724                     {
725                       btr_def def = def_array[uid];
726
727                       /* We now know that def reaches user.  */
728
729                       if (dump_file)
730                         fprintf (dump_file,
731                           "Def in insn %d reaches use in insn %d\n",
732                           uid, insn_uid);
733
734                       user->n_reaching_defs++;
735                       if (!user->use)
736                         def->has_ambiguous_use = 1;
737                       if (user->first_reaching_def != -1)
738                         { /* There is more than one reaching def.  This is
739                              a rare case, so just give up on this def/use
740                              web when it occurs.  */
741                           def->has_ambiguous_use = 1;
742                           def_array[user->first_reaching_def]
743                             ->has_ambiguous_use = 1;
744                           if (dump_file)
745                             fprintf (dump_file,
746                                      "(use %d has multiple reaching defs)\n",
747                                      insn_uid);
748                         }
749                       else
750                         user->first_reaching_def = uid;
751                       if (user->other_use_this_block)
752                         def->other_btr_uses_after_use = 1;
753                       user->next = def->uses;
754                       def->uses = user;
755                     }
756                   sbitmap_free (reaching_defs_of_reg);
757                 }
758
759               if (CALL_P (insn))
760                 {
761                   int regno;
762
763                   for (regno = first_btr; regno <= last_btr; regno++)
764                     if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, regno)
765                         && TEST_HARD_REG_BIT (call_used_reg_set, regno))
766                       sbitmap_difference (reaching_defs, reaching_defs,
767                                           btr_defset[regno - first_btr]);
768                 }
769             }
770         }
771     }
772   sbitmap_free (reaching_defs);
773 }
774
775 static void
776 build_btr_def_use_webs (fibheap_t all_btr_defs)
777 {
778   const int max_uid = get_max_uid ();
779   btr_def  *def_array   = XCNEWVEC (btr_def, max_uid);
780   btr_user *use_array   = XCNEWVEC (btr_user, max_uid);
781   sbitmap *btr_defset   = sbitmap_vector_alloc (
782                            (last_btr - first_btr) + 1, max_uid);
783   sbitmap *bb_gen      = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_uid);
784   HARD_REG_SET *btrs_written = XCNEWVEC (HARD_REG_SET, last_basic_block);
785   sbitmap *bb_kill;
786   sbitmap *bb_out;
787
788   sbitmap_vector_zero (btr_defset, (last_btr - first_btr) + 1);
789
790   compute_defs_uses_and_gen (all_btr_defs, def_array, use_array, btr_defset,
791                              bb_gen, btrs_written);
792
793   bb_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_uid);
794   compute_kill (bb_kill, btr_defset, btrs_written);
795   free (btrs_written);
796
797   bb_out = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_uid);
798   compute_out (bb_out, bb_gen, bb_kill, max_uid);
799
800   sbitmap_vector_free (bb_gen);
801   sbitmap_vector_free (bb_kill);
802
803   link_btr_uses (def_array, use_array, bb_out, btr_defset, max_uid);
804
805   sbitmap_vector_free (bb_out);
806   sbitmap_vector_free (btr_defset);
807   free (use_array);
808   free (def_array);
809 }
810
811 /* Return true if basic block BB contains the start or end of the
812    live range of the definition DEF, AND there are other live
813    ranges of the same target register that include BB.  */
814 static int
815 block_at_edge_of_live_range_p (int bb, btr_def def)
816 {
817   if (def->other_btr_uses_before_def && BASIC_BLOCK (bb) == def->bb)
818     return 1;
819   else if (def->other_btr_uses_after_use)
820     {
821       btr_user user;
822       for (user = def->uses; user != NULL; user = user->next)
823         if (BASIC_BLOCK (bb) == user->bb)
824           return 1;
825     }
826   return 0;
827 }
828
829 /* We are removing the def/use web DEF.  The target register
830    used in this web is therefore no longer live in the live range
831    of this web, so remove it from the live set of all basic blocks
832    in the live range of the web.
833    Blocks at the boundary of the live range may contain other live
834    ranges for the same target register, so we have to be careful
835    to remove the target register from the live set of these blocks
836    only if they do not contain other live ranges for the same register.  */
837 static void
838 clear_btr_from_live_range (btr_def def)
839 {
840   unsigned bb;
841   bitmap_iterator bi;
842
843   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (def->live_range, 0, bb, bi)
844     {
845       if ((!def->other_btr_uses_before_def
846            && !def->other_btr_uses_after_use)
847           || !block_at_edge_of_live_range_p (bb, def))
848         {
849           CLEAR_HARD_REG_BIT (btrs_live[bb], def->btr);
850           CLEAR_HARD_REG_BIT (btrs_live_at_end[bb], def->btr);
851           if (dump_file)
852             dump_btrs_live (bb);
853         }
854     }
855  if (def->own_end)
856    CLEAR_HARD_REG_BIT (btrs_live_at_end[def->bb->index], def->btr);
857 }
858
859
860 /* We are adding the def/use web DEF.  Add the target register used
861    in this web to the live set of all of the basic blocks that contain
862    the live range of the web.
863    If OWN_END is set, also show that the register is live from our
864    definitions at the end of the basic block where it is defined.  */
865 static void
866 add_btr_to_live_range (btr_def def, int own_end)
867 {
868   unsigned bb;
869   bitmap_iterator bi;
870
871   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (def->live_range, 0, bb, bi)
872     {
873       SET_HARD_REG_BIT (btrs_live[bb], def->btr);
874       SET_HARD_REG_BIT (btrs_live_at_end[bb], def->btr);
875       if (dump_file)
876         dump_btrs_live (bb);
877     }
878   if (own_end)
879     {
880       SET_HARD_REG_BIT (btrs_live_at_end[def->bb->index], def->btr);
881       def->own_end = 1;
882     }
883 }
884
885 /* Update a live range to contain the basic block NEW_BLOCK, and all
886    blocks on paths between the existing live range and NEW_BLOCK.
887    HEAD is a block contained in the existing live range that dominates
888    all other blocks in the existing live range.
889    Also add to the set BTRS_LIVE_IN_RANGE all target registers that
890    are live in the blocks that we add to the live range.
891    If FULL_RANGE is set, include the full live range of NEW_BB;
892    otherwise, if NEW_BB dominates HEAD_BB, only add registers that
893    are life at the end of NEW_BB for NEW_BB itself.
894    It is a precondition that either NEW_BLOCK dominates HEAD,or
895    HEAD dom NEW_BLOCK.  This is used to speed up the
896    implementation of this function.  */
897 static void
898 augment_live_range (bitmap live_range, HARD_REG_SET *btrs_live_in_range,
899                     basic_block head_bb, basic_block new_bb, int full_range)
900 {
901   basic_block *worklist, *tos;
902
903   tos = worklist = XNEWVEC (basic_block, n_basic_blocks + 1);
904
905   if (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, new_bb, head_bb))
906     {
907       if (new_bb == head_bb)
908         {
909           if (full_range)
910             IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range, btrs_live[new_bb->index]);
911           free (tos);
912           return;
913         }
914       *tos++ = new_bb;
915     }
916   else
917     {
918       edge e;
919       edge_iterator ei;
920       int new_block = new_bb->index;
921
922       gcc_assert (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, head_bb, new_bb));
923
924       IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range, btrs_live[head_bb->index]);
925       bitmap_set_bit (live_range, new_block);
926       /* A previous btr migration could have caused a register to be
927         live just at the end of new_block which we need in full, so
928         use trs_live_at_end even if full_range is set.  */
929       IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range, btrs_live_at_end[new_block]);
930       if (full_range)
931         IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range, btrs_live[new_block]);
932       if (dump_file)
933         {
934           fprintf (dump_file,
935                    "Adding end of block %d and rest of %d to live range\n",
936                    new_block, head_bb->index);
937           fprintf (dump_file,"Now live btrs are ");
938           dump_hard_reg_set (*btrs_live_in_range);
939           fprintf (dump_file, "\n");
940         }
941       FOR_EACH_EDGE (e, ei, head_bb->preds)
942         *tos++ = e->src;
943     }
944
945   while (tos != worklist)
946     {
947       basic_block bb = *--tos;
948       if (!bitmap_bit_p (live_range, bb->index))
949         {
950           edge e;
951           edge_iterator ei;
952
953           bitmap_set_bit (live_range, bb->index);
954           IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range,
955             btrs_live[bb->index]);
956           /* A previous btr migration could have caused a register to be
957              live just at the end of a block which we need in full.  */
958           IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range,
959             btrs_live_at_end[bb->index]);
960           if (dump_file)
961             {
962               fprintf (dump_file,
963                 "Adding block %d to live range\n", bb->index);
964               fprintf (dump_file,"Now live btrs are ");
965               dump_hard_reg_set (*btrs_live_in_range);
966               fprintf (dump_file, "\n");
967             }
968
969           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
970             {
971               basic_block pred = e->src;
972               if (!bitmap_bit_p (live_range, pred->index))
973                 *tos++ = pred;
974             }
975         }
976     }
977
978   free (worklist);
979 }
980
981 /*  Return the most desirable target register that is not in
982     the set USED_BTRS.  */
983 static int
984 choose_btr (HARD_REG_SET used_btrs)
985 {
986   int i;
987
988   if (!hard_reg_set_subset_p (all_btrs, used_btrs))
989     for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
990       {
991 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
992         int regno = reg_alloc_order[i];
993 #else
994         int regno = i;
995 #endif
996         if (TEST_HARD_REG_BIT (all_btrs, regno)
997             && !TEST_HARD_REG_BIT (used_btrs, regno))
998           return regno;
999       }
1000   return -1;
1001 }
1002
1003 /* Calculate the set of basic blocks that contain the live range of
1004    the def/use web DEF.
1005    Also calculate the set of target registers that are live at time
1006    in this live range, but ignore the live range represented by DEF
1007    when calculating this set.  */
1008 static void
1009 btr_def_live_range (btr_def def, HARD_REG_SET *btrs_live_in_range)
1010 {
1011   if (!def->live_range)
1012     {
1013       btr_user user;
1014
1015       def->live_range = BITMAP_ALLOC (NULL);
1016
1017       bitmap_set_bit (def->live_range, def->bb->index);
1018       COPY_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range,
1019                          (flag_btr_bb_exclusive
1020                           ? btrs_live : btrs_live_at_end)[def->bb->index]);
1021
1022       for (user = def->uses; user != NULL; user = user->next)
1023         augment_live_range (def->live_range, btrs_live_in_range,
1024                             def->bb, user->bb,
1025                             (flag_btr_bb_exclusive
1026                              || user->insn != BB_END (def->bb)
1027                              || !JUMP_P (user->insn)));
1028     }
1029   else
1030     {
1031       /* def->live_range is accurate, but we need to recompute
1032          the set of target registers live over it, because migration
1033          of other PT instructions may have affected it.
1034       */
1035       unsigned bb;
1036       unsigned def_bb = flag_btr_bb_exclusive ? -1 : def->bb->index;
1037       bitmap_iterator bi;
1038
1039       CLEAR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range);
1040       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (def->live_range, 0, bb, bi)
1041         {
1042           IOR_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range,
1043                             (def_bb == bb
1044                              ? btrs_live_at_end : btrs_live) [bb]);
1045         }
1046     }
1047   if (!def->other_btr_uses_before_def &&
1048       !def->other_btr_uses_after_use)
1049     CLEAR_HARD_REG_BIT (*btrs_live_in_range, def->btr);
1050 }
1051
1052 /* Merge into the def/use web DEF any other def/use webs in the same
1053    group that are dominated by DEF, provided that there is a target
1054    register available to allocate to the merged web.  */
1055 static void
1056 combine_btr_defs (btr_def def, HARD_REG_SET *btrs_live_in_range)
1057 {
1058   btr_def other_def;
1059
1060   for (other_def = def->group->members;
1061        other_def != NULL;
1062        other_def = other_def->next_this_group)
1063     {
1064       if (other_def != def
1065           && other_def->uses != NULL
1066           && ! other_def->has_ambiguous_use
1067           && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, other_def->bb, def->bb))
1068         {
1069           /* def->bb dominates the other def, so def and other_def could
1070              be combined.  */
1071           /* Merge their live ranges, and get the set of
1072              target registers live over the merged range.  */
1073           int btr;
1074           HARD_REG_SET combined_btrs_live;
1075           bitmap combined_live_range = BITMAP_ALLOC (NULL);
1076           btr_user user;
1077
1078           if (other_def->live_range == NULL)
1079             {
1080               HARD_REG_SET dummy_btrs_live_in_range;
1081               btr_def_live_range (other_def, &dummy_btrs_live_in_range);
1082             }
1083           COPY_HARD_REG_SET (combined_btrs_live, *btrs_live_in_range);
1084           bitmap_copy (combined_live_range, def->live_range);
1085
1086           for (user = other_def->uses; user != NULL; user = user->next)
1087             augment_live_range (combined_live_range, &combined_btrs_live,
1088                                 def->bb, user->bb,
1089                                 (flag_btr_bb_exclusive
1090                                  || user->insn != BB_END (def->bb)
1091                                  || !JUMP_P (user->insn)));
1092
1093           btr = choose_btr (combined_btrs_live);
1094           if (btr != -1)
1095             {
1096               /* We can combine them.  */
1097               if (dump_file)
1098                 fprintf (dump_file,
1099                          "Combining def in insn %d with def in insn %d\n",
1100                          INSN_UID (other_def->insn), INSN_UID (def->insn));
1101
1102               def->btr = btr;
1103               user = other_def->uses;
1104               while (user != NULL)
1105                 {
1106                   btr_user next = user->next;
1107
1108                   user->next = def->uses;
1109                   def->uses = user;
1110                   user = next;
1111                 }
1112               /* Combining def/use webs can make target registers live
1113                  after uses where they previously were not.  This means
1114                  some REG_DEAD notes may no longer be correct.  We could
1115                  be more precise about this if we looked at the combined
1116                  live range, but here I just delete any REG_DEAD notes
1117                  in case they are no longer correct.  */
1118               for (user = def->uses; user != NULL; user = user->next)
1119                 remove_note (user->insn,
1120                              find_regno_note (user->insn, REG_DEAD,
1121                                               REGNO (user->use)));
1122               clear_btr_from_live_range (other_def);
1123               other_def->uses = NULL;
1124               bitmap_copy (def->live_range, combined_live_range);
1125               if (other_def->btr == btr && other_def->other_btr_uses_after_use)
1126                 def->other_btr_uses_after_use = 1;
1127               COPY_HARD_REG_SET (*btrs_live_in_range, combined_btrs_live);
1128
1129               /* Delete the old target register initialization.  */
1130               delete_insn (other_def->insn);
1131
1132             }
1133           BITMAP_FREE (combined_live_range);
1134         }
1135     }
1136 }
1137
1138 /* Move the definition DEF from its current position to basic
1139    block NEW_DEF_BB, and modify it to use branch target register BTR.
1140    Delete the old defining insn, and insert a new one in NEW_DEF_BB.
1141    Update all reaching uses of DEF in the RTL to use BTR.
1142    If this new position means that other defs in the
1143    same group can be combined with DEF then combine them.  */
1144 static void
1145 move_btr_def (basic_block new_def_bb, int btr, btr_def def, bitmap live_range,
1146              HARD_REG_SET *btrs_live_in_range)
1147 {
1148   /* We can move the instruction.
1149      Set a target register in block NEW_DEF_BB to the value
1150      needed for this target register definition.
1151      Replace all uses of the old target register definition by
1152      uses of the new definition.  Delete the old definition.  */
1153   basic_block b = new_def_bb;
1154   rtx insp = BB_HEAD (b);
1155   rtx old_insn = def->insn;
1156   rtx src;
1157   rtx btr_rtx;
1158   rtx new_insn;
1159   enum machine_mode btr_mode;
1160   btr_user user;
1161   rtx set;
1162
1163   if (dump_file)
1164     fprintf(dump_file, "migrating to basic block %d, using reg %d\n",
1165             new_def_bb->index, btr);
1166
1167   clear_btr_from_live_range (def);
1168   def->btr = btr;
1169   def->bb = new_def_bb;
1170   def->luid = 0;
1171   def->cost = basic_block_freq (new_def_bb);
1172   bitmap_copy (def->live_range, live_range);
1173   combine_btr_defs (def, btrs_live_in_range);
1174   btr = def->btr;
1175   def->other_btr_uses_before_def
1176     = TEST_HARD_REG_BIT (btrs_live[b->index], btr) ? 1 : 0;
1177   add_btr_to_live_range (def, 1);
1178   if (LABEL_P (insp))
1179     insp = NEXT_INSN (insp);
1180   /* N.B.: insp is expected to be NOTE_INSN_BASIC_BLOCK now.  Some
1181      optimizations can result in insp being both first and last insn of
1182      its basic block.  */
1183   /* ?? some assertions to check that insp is sensible? */
1184
1185   if (def->other_btr_uses_before_def)
1186     {
1187       insp = BB_END (b);
1188       for (insp = BB_END (b); ! INSN_P (insp); insp = PREV_INSN (insp))
1189         gcc_assert (insp != BB_HEAD (b));
1190
1191       if (JUMP_P (insp) || can_throw_internal (insp))
1192         insp = PREV_INSN (insp);
1193     }
1194
1195   set = single_set (old_insn);
1196   src = SET_SRC (set);
1197   btr_mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
1198   btr_rtx = gen_rtx_REG (btr_mode, btr);
1199
1200   new_insn = gen_move_insn (btr_rtx, src);
1201
1202   /* Insert target register initialization at head of basic block.  */
1203   def->insn = emit_insn_after (new_insn, insp);
1204
1205   df_set_regs_ever_live (btr, true);
1206
1207   if (dump_file)
1208     fprintf (dump_file, "New pt is insn %d, inserted after insn %d\n",
1209              INSN_UID (def->insn), INSN_UID (insp));
1210
1211   /* Delete the old target register initialization.  */
1212   delete_insn (old_insn);
1213
1214   /* Replace each use of the old target register by a use of the new target
1215      register.  */
1216   for (user = def->uses; user != NULL; user = user->next)
1217     {
1218       /* Some extra work here to ensure consistent modes, because
1219          it seems that a target register REG rtx can be given a different
1220          mode depending on the context (surely that should not be
1221          the case?).  */
1222       rtx replacement_rtx;
1223       if (GET_MODE (user->use) == GET_MODE (btr_rtx)
1224           || GET_MODE (user->use) == VOIDmode)
1225         replacement_rtx = btr_rtx;
1226       else
1227         replacement_rtx = gen_rtx_REG (GET_MODE (user->use), btr);
1228       validate_replace_rtx (user->use, replacement_rtx, user->insn);
1229       user->use = replacement_rtx;
1230     }
1231 }
1232
1233 /* We anticipate intra-block scheduling to be done.  See if INSN could move
1234    up within BB by N_INSNS.  */
1235 static int
1236 can_move_up (const_basic_block bb, const_rtx insn, int n_insns)
1237 {
1238   while (insn != BB_HEAD (bb) && n_insns > 0)
1239     {
1240       insn = PREV_INSN (insn);
1241       /* ??? What if we have an anti-dependency that actually prevents the
1242          scheduler from doing the move?  We'd like to re-allocate the register,
1243          but not necessarily put the load into another basic block.  */
1244       if (INSN_P (insn))
1245         n_insns--;
1246     }
1247   return n_insns <= 0;
1248 }
1249
1250 /* Attempt to migrate the target register definition DEF to an
1251    earlier point in the flowgraph.
1252
1253    It is a precondition of this function that DEF is migratable:
1254    i.e. it has a constant source, and all uses are unambiguous.
1255
1256    Only migrations that reduce the cost of DEF will be made.
1257    MIN_COST is the lower bound on the cost of the DEF after migration.
1258    If we migrate DEF so that its cost falls below MIN_COST,
1259    then we do not attempt to migrate further.  The idea is that
1260    we migrate definitions in a priority order based on their cost,
1261    when the cost of this definition falls below MIN_COST, then
1262    there is another definition with cost == MIN_COST which now
1263    has a higher priority than this definition.
1264
1265    Return nonzero if there may be benefit from attempting to
1266    migrate this DEF further (i.e. we have reduced the cost below
1267    MIN_COST, but we may be able to reduce it further).
1268    Return zero if no further migration is possible.  */
1269 static int
1270 migrate_btr_def (btr_def def, int min_cost)
1271 {
1272   bitmap live_range;
1273   HARD_REG_SET btrs_live_in_range;
1274   int btr_used_near_def = 0;
1275   int def_basic_block_freq;
1276   basic_block attempt;
1277   int give_up = 0;
1278   int def_moved = 0;
1279   btr_user user;
1280   int def_latency;
1281
1282   if (dump_file)
1283     fprintf (dump_file,
1284              "Attempting to migrate pt from insn %d (cost = %d, min_cost = %d) ... ",
1285              INSN_UID (def->insn), def->cost, min_cost);
1286
1287   if (!def->group || def->has_ambiguous_use)
1288     /* These defs are not migratable.  */
1289     {
1290       if (dump_file)
1291         fprintf (dump_file, "it's not migratable\n");
1292       return 0;
1293     }
1294
1295   if (!def->uses)
1296     /* We have combined this def with another in the same group, so
1297        no need to consider it further.
1298     */
1299     {
1300       if (dump_file)
1301         fprintf (dump_file, "it's already combined with another pt\n");
1302       return 0;
1303     }
1304
1305   btr_def_live_range (def, &btrs_live_in_range);
1306   live_range = BITMAP_ALLOC (NULL);
1307   bitmap_copy (live_range, def->live_range);
1308
1309 #ifdef INSN_SCHEDULING
1310   def_latency = insn_default_latency (def->insn) * issue_rate;
1311 #else
1312   def_latency = issue_rate;
1313 #endif
1314
1315   for (user = def->uses; user != NULL; user = user->next)
1316     {
1317       if (user->bb == def->bb
1318           && user->luid > def->luid
1319           && (def->luid + def_latency) > user->luid
1320           && ! can_move_up (def->bb, def->insn,
1321                             (def->luid + def_latency) - user->luid))
1322         {
1323           btr_used_near_def = 1;
1324           break;
1325         }
1326     }
1327
1328   def_basic_block_freq = basic_block_freq (def->bb);
1329
1330   for (attempt = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, def->bb);
1331        !give_up && attempt && attempt != ENTRY_BLOCK_PTR && def->cost >= min_cost;
1332        attempt = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, attempt))
1333     {
1334       /* Try to move the instruction that sets the target register into
1335          basic block ATTEMPT.  */
1336       int try_freq = basic_block_freq (attempt);
1337       edge_iterator ei;
1338       edge e;
1339
1340       /* If ATTEMPT has abnormal edges, skip it.  */
1341       FOR_EACH_EDGE (e, ei, attempt->succs)
1342         if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
1343           break;
1344       if (e)
1345         continue;
1346
1347       if (dump_file)
1348         fprintf (dump_file, "trying block %d ...", attempt->index);
1349
1350       if (try_freq < def_basic_block_freq
1351           || (try_freq == def_basic_block_freq && btr_used_near_def))
1352         {
1353           int btr;
1354           augment_live_range (live_range, &btrs_live_in_range, def->bb, attempt,
1355                               flag_btr_bb_exclusive);
1356           if (dump_file)
1357             {
1358               fprintf (dump_file, "Now btrs live in range are: ");
1359               dump_hard_reg_set (btrs_live_in_range);
1360               fprintf (dump_file, "\n");
1361             }
1362           btr = choose_btr (btrs_live_in_range);
1363           if (btr != -1)
1364             {
1365               move_btr_def (attempt, btr, def, live_range, &btrs_live_in_range);
1366               bitmap_copy(live_range, def->live_range);
1367               btr_used_near_def = 0;
1368               def_moved = 1;
1369               def_basic_block_freq = basic_block_freq (def->bb);
1370             }
1371           else
1372             {
1373               /* There are no free target registers available to move
1374                  this far forward, so give up */
1375               give_up = 1;
1376               if (dump_file)
1377                 fprintf (dump_file,
1378                          "giving up because there are no free target registers\n");
1379             }
1380
1381         }
1382     }
1383   if (!def_moved)
1384     {
1385       give_up = 1;
1386       if (dump_file)
1387         fprintf (dump_file, "failed to move\n");
1388     }
1389   BITMAP_FREE (live_range);
1390   return !give_up;
1391 }
1392
1393 /* Attempt to move instructions that set target registers earlier
1394    in the flowgraph, away from their corresponding uses.  */
1395 static void
1396 migrate_btr_defs (enum reg_class btr_class, int allow_callee_save)
1397 {
1398   fibheap_t all_btr_defs = fibheap_new ();
1399   int reg;
1400
1401   gcc_obstack_init (&migrate_btrl_obstack);
1402   if (dump_file)
1403     {
1404       int i;
1405
1406       for (i = NUM_FIXED_BLOCKS; i < last_basic_block; i++)
1407         {
1408           basic_block bb = BASIC_BLOCK (i);
1409           fprintf(dump_file,
1410             "Basic block %d: count = " HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC
1411             " loop-depth = %d idom = %d\n",
1412             i, (HOST_WIDEST_INT) bb->count, bb->loop_depth,
1413             get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bb)->index);
1414         }
1415     }
1416
1417   CLEAR_HARD_REG_SET (all_btrs);
1418   for (first_btr = -1, reg = 0; reg < FIRST_PSEUDO_REGISTER; reg++)
1419     if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[(int) btr_class], reg)
1420         && (allow_callee_save || call_used_regs[reg]
1421             || df_regs_ever_live_p (reg)))
1422       {
1423         SET_HARD_REG_BIT (all_btrs, reg);
1424         last_btr = reg;
1425         if (first_btr < 0)
1426           first_btr = reg;
1427       }
1428
1429   btrs_live = XCNEWVEC (HARD_REG_SET, last_basic_block);
1430   btrs_live_at_end = XCNEWVEC (HARD_REG_SET, last_basic_block);
1431
1432   build_btr_def_use_webs (all_btr_defs);
1433
1434   while (!fibheap_empty (all_btr_defs))
1435     {
1436       btr_def def = (btr_def) fibheap_extract_min (all_btr_defs);
1437       int min_cost = -fibheap_min_key (all_btr_defs);
1438       if (migrate_btr_def (def, min_cost))
1439         {
1440           fibheap_insert (all_btr_defs, -def->cost, (void *) def);
1441           if (dump_file)
1442             {
1443               fprintf (dump_file,
1444                 "Putting insn %d back on queue with priority %d\n",
1445                 INSN_UID (def->insn), def->cost);
1446             }
1447         }
1448       else
1449         BITMAP_FREE (def->live_range);
1450     }
1451
1452   free (btrs_live);
1453   free (btrs_live_at_end);
1454   obstack_free (&migrate_btrl_obstack, NULL);
1455   fibheap_delete (all_btr_defs);
1456 }
1457
1458 static void
1459 branch_target_load_optimize (bool after_prologue_epilogue_gen)
1460 {
1461   enum reg_class klass
1462     = (enum reg_class) targetm.branch_target_register_class ();
1463   if (klass != NO_REGS)
1464     {
1465       /* Initialize issue_rate.  */
1466       if (targetm.sched.issue_rate)
1467         issue_rate = targetm.sched.issue_rate ();
1468       else
1469         issue_rate = 1;
1470
1471       if (!after_prologue_epilogue_gen)
1472         {
1473           /* Build the CFG for migrate_btr_defs.  */
1474 #if 1
1475           /* This may or may not be needed, depending on where we
1476              run this phase.  */
1477           cleanup_cfg (optimize ? CLEANUP_EXPENSIVE : 0);
1478 #endif
1479         }
1480       df_analyze ();
1481
1482
1483       /* Dominator info is also needed for migrate_btr_def.  */
1484       calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
1485       migrate_btr_defs (klass,
1486                        (targetm.branch_target_register_callee_saved
1487                         (after_prologue_epilogue_gen)));
1488
1489       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
1490     }
1491 }
1492 \f
1493 static bool
1494 gate_handle_branch_target_load_optimize1 (void)
1495 {
1496   return flag_branch_target_load_optimize;
1497 }
1498
1499
1500 static unsigned int
1501 rest_of_handle_branch_target_load_optimize1 (void)
1502 {
1503   branch_target_load_optimize (epilogue_completed);
1504   return 0;
1505 }
1506
1507 struct rtl_opt_pass pass_branch_target_load_optimize1 =
1508 {
1509  {
1510   RTL_PASS,
1511   "btl1",                               /* name */
1512   gate_handle_branch_target_load_optimize1,      /* gate */
1513   rest_of_handle_branch_target_load_optimize1,   /* execute */
1514   NULL,                                 /* sub */
1515   NULL,                                 /* next */
1516   0,                                    /* static_pass_number */
1517   TV_NONE,                              /* tv_id */
1518   0,                                    /* properties_required */
1519   0,                                    /* properties_provided */
1520   0,                                    /* properties_destroyed */
1521   0,                                    /* todo_flags_start */
1522   TODO_verify_rtl_sharing |
1523   TODO_ggc_collect,                     /* todo_flags_finish */
1524  }
1525 };
1526
1527 static bool
1528 gate_handle_branch_target_load_optimize2 (void)
1529 {
1530   return (optimize > 0 && flag_branch_target_load_optimize2);
1531 }
1532
1533
1534 static unsigned int
1535 rest_of_handle_branch_target_load_optimize2 (void)
1536 {
1537   static int warned = 0;
1538
1539   /* Leave this a warning for now so that it is possible to experiment
1540      with running this pass twice.  In 3.6, we should either make this
1541      an error, or use separate dump files.  */
1542   if (flag_branch_target_load_optimize
1543       && flag_branch_target_load_optimize2
1544       && !warned)
1545     {
1546       warning (0, "branch target register load optimization is not intended "
1547                   "to be run twice");
1548
1549       warned = 1;
1550     }
1551
1552   branch_target_load_optimize (epilogue_completed);
1553   return 0;
1554 }
1555
1556 struct rtl_opt_pass pass_branch_target_load_optimize2 =
1557 {
1558  {
1559   RTL_PASS,
1560   "btl2",                               /* name */
1561   gate_handle_branch_target_load_optimize2,      /* gate */
1562   rest_of_handle_branch_target_load_optimize2,   /* execute */
1563   NULL,                                 /* sub */
1564   NULL,                                 /* next */
1565   0,                                    /* static_pass_number */
1566   TV_NONE,                              /* tv_id */
1567   0,                                    /* properties_required */
1568   0,                                    /* properties_provided */
1569   0,                                    /* properties_destroyed */
1570   0,                                    /* todo_flags_start */
1571   TODO_ggc_collect,                     /* todo_flags_finish */
1572  }
1573 };