OSDN Git Service

2006-12-06 Tobias Burnus <burnus@net-b.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cse.c
1 /* Common subexpression elimination for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1987, 1988, 1989, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998
3    1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 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 /* stdio.h must precede rtl.h for FFS.  */
24 #include "system.h"
25 #include "coretypes.h"
26 #include "tm.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "tm_p.h"
29 #include "hard-reg-set.h"
30 #include "regs.h"
31 #include "basic-block.h"
32 #include "flags.h"
33 #include "real.h"
34 #include "insn-config.h"
35 #include "recog.h"
36 #include "function.h"
37 #include "expr.h"
38 #include "toplev.h"
39 #include "output.h"
40 #include "ggc.h"
41 #include "timevar.h"
42 #include "except.h"
43 #include "target.h"
44 #include "params.h"
45 #include "rtlhooks-def.h"
46 #include "tree-pass.h"
47
48 /* The basic idea of common subexpression elimination is to go
49    through the code, keeping a record of expressions that would
50    have the same value at the current scan point, and replacing
51    expressions encountered with the cheapest equivalent expression.
52
53    It is too complicated to keep track of the different possibilities
54    when control paths merge in this code; so, at each label, we forget all
55    that is known and start fresh.  This can be described as processing each
56    extended basic block separately.  We have a separate pass to perform
57    global CSE.
58
59    Note CSE can turn a conditional or computed jump into a nop or
60    an unconditional jump.  When this occurs we arrange to run the jump
61    optimizer after CSE to delete the unreachable code.
62
63    We use two data structures to record the equivalent expressions:
64    a hash table for most expressions, and a vector of "quantity
65    numbers" to record equivalent (pseudo) registers.
66
67    The use of the special data structure for registers is desirable
68    because it is faster.  It is possible because registers references
69    contain a fairly small number, the register number, taken from
70    a contiguously allocated series, and two register references are
71    identical if they have the same number.  General expressions
72    do not have any such thing, so the only way to retrieve the
73    information recorded on an expression other than a register
74    is to keep it in a hash table.
75
76 Registers and "quantity numbers":
77
78    At the start of each basic block, all of the (hardware and pseudo)
79    registers used in the function are given distinct quantity
80    numbers to indicate their contents.  During scan, when the code
81    copies one register into another, we copy the quantity number.
82    When a register is loaded in any other way, we allocate a new
83    quantity number to describe the value generated by this operation.
84    `REG_QTY (N)' records what quantity register N is currently thought
85    of as containing.
86
87    All real quantity numbers are greater than or equal to zero.
88    If register N has not been assigned a quantity, `REG_QTY (N)' will
89    equal -N - 1, which is always negative.
90
91    Quantity numbers below zero do not exist and none of the `qty_table'
92    entries should be referenced with a negative index.
93
94    We also maintain a bidirectional chain of registers for each
95    quantity number.  The `qty_table` members `first_reg' and `last_reg',
96    and `reg_eqv_table' members `next' and `prev' hold these chains.
97
98    The first register in a chain is the one whose lifespan is least local.
99    Among equals, it is the one that was seen first.
100    We replace any equivalent register with that one.
101
102    If two registers have the same quantity number, it must be true that
103    REG expressions with qty_table `mode' must be in the hash table for both
104    registers and must be in the same class.
105
106    The converse is not true.  Since hard registers may be referenced in
107    any mode, two REG expressions might be equivalent in the hash table
108    but not have the same quantity number if the quantity number of one
109    of the registers is not the same mode as those expressions.
110
111 Constants and quantity numbers
112
113    When a quantity has a known constant value, that value is stored
114    in the appropriate qty_table `const_rtx'.  This is in addition to
115    putting the constant in the hash table as is usual for non-regs.
116
117    Whether a reg or a constant is preferred is determined by the configuration
118    macro CONST_COSTS and will often depend on the constant value.  In any
119    event, expressions containing constants can be simplified, by fold_rtx.
120
121    When a quantity has a known nearly constant value (such as an address
122    of a stack slot), that value is stored in the appropriate qty_table
123    `const_rtx'.
124
125    Integer constants don't have a machine mode.  However, cse
126    determines the intended machine mode from the destination
127    of the instruction that moves the constant.  The machine mode
128    is recorded in the hash table along with the actual RTL
129    constant expression so that different modes are kept separate.
130
131 Other expressions:
132
133    To record known equivalences among expressions in general
134    we use a hash table called `table'.  It has a fixed number of buckets
135    that contain chains of `struct table_elt' elements for expressions.
136    These chains connect the elements whose expressions have the same
137    hash codes.
138
139    Other chains through the same elements connect the elements which
140    currently have equivalent values.
141
142    Register references in an expression are canonicalized before hashing
143    the expression.  This is done using `reg_qty' and qty_table `first_reg'.
144    The hash code of a register reference is computed using the quantity
145    number, not the register number.
146
147    When the value of an expression changes, it is necessary to remove from the
148    hash table not just that expression but all expressions whose values
149    could be different as a result.
150
151      1. If the value changing is in memory, except in special cases
152      ANYTHING referring to memory could be changed.  That is because
153      nobody knows where a pointer does not point.
154      The function `invalidate_memory' removes what is necessary.
155
156      The special cases are when the address is constant or is
157      a constant plus a fixed register such as the frame pointer
158      or a static chain pointer.  When such addresses are stored in,
159      we can tell exactly which other such addresses must be invalidated
160      due to overlap.  `invalidate' does this.
161      All expressions that refer to non-constant
162      memory addresses are also invalidated.  `invalidate_memory' does this.
163
164      2. If the value changing is a register, all expressions
165      containing references to that register, and only those,
166      must be removed.
167
168    Because searching the entire hash table for expressions that contain
169    a register is very slow, we try to figure out when it isn't necessary.
170    Precisely, this is necessary only when expressions have been
171    entered in the hash table using this register, and then the value has
172    changed, and then another expression wants to be added to refer to
173    the register's new value.  This sequence of circumstances is rare
174    within any one basic block.
175
176    `REG_TICK' and `REG_IN_TABLE', accessors for members of
177    cse_reg_info, are used to detect this case.  REG_TICK (i) is
178    incremented whenever a value is stored in register i.
179    REG_IN_TABLE (i) holds -1 if no references to register i have been
180    entered in the table; otherwise, it contains the value REG_TICK (i)
181    had when the references were entered.  If we want to enter a
182    reference and REG_IN_TABLE (i) != REG_TICK (i), we must scan and
183    remove old references.  Until we want to enter a new entry, the
184    mere fact that the two vectors don't match makes the entries be
185    ignored if anyone tries to match them.
186
187    Registers themselves are entered in the hash table as well as in
188    the equivalent-register chains.  However, `REG_TICK' and
189    `REG_IN_TABLE' do not apply to expressions which are simple
190    register references.  These expressions are removed from the table
191    immediately when they become invalid, and this can be done even if
192    we do not immediately search for all the expressions that refer to
193    the register.
194
195    A CLOBBER rtx in an instruction invalidates its operand for further
196    reuse.  A CLOBBER or SET rtx whose operand is a MEM:BLK
197    invalidates everything that resides in memory.
198
199 Related expressions:
200
201    Constant expressions that differ only by an additive integer
202    are called related.  When a constant expression is put in
203    the table, the related expression with no constant term
204    is also entered.  These are made to point at each other
205    so that it is possible to find out if there exists any
206    register equivalent to an expression related to a given expression.  */
207
208 /* Length of qty_table vector.  We know in advance we will not need
209    a quantity number this big.  */
210
211 static int max_qty;
212
213 /* Next quantity number to be allocated.
214    This is 1 + the largest number needed so far.  */
215
216 static int next_qty;
217
218 /* Per-qty information tracking.
219
220    `first_reg' and `last_reg' track the head and tail of the
221    chain of registers which currently contain this quantity.
222
223    `mode' contains the machine mode of this quantity.
224
225    `const_rtx' holds the rtx of the constant value of this
226    quantity, if known.  A summations of the frame/arg pointer
227    and a constant can also be entered here.  When this holds
228    a known value, `const_insn' is the insn which stored the
229    constant value.
230
231    `comparison_{code,const,qty}' are used to track when a
232    comparison between a quantity and some constant or register has
233    been passed.  In such a case, we know the results of the comparison
234    in case we see it again.  These members record a comparison that
235    is known to be true.  `comparison_code' holds the rtx code of such
236    a comparison, else it is set to UNKNOWN and the other two
237    comparison members are undefined.  `comparison_const' holds
238    the constant being compared against, or zero if the comparison
239    is not against a constant.  `comparison_qty' holds the quantity
240    being compared against when the result is known.  If the comparison
241    is not with a register, `comparison_qty' is -1.  */
242
243 struct qty_table_elem
244 {
245   rtx const_rtx;
246   rtx const_insn;
247   rtx comparison_const;
248   int comparison_qty;
249   unsigned int first_reg, last_reg;
250   /* The sizes of these fields should match the sizes of the
251      code and mode fields of struct rtx_def (see rtl.h).  */
252   ENUM_BITFIELD(rtx_code) comparison_code : 16;
253   ENUM_BITFIELD(machine_mode) mode : 8;
254 };
255
256 /* The table of all qtys, indexed by qty number.  */
257 static struct qty_table_elem *qty_table;
258
259 /* Structure used to pass arguments via for_each_rtx to function
260    cse_change_cc_mode.  */
261 struct change_cc_mode_args
262 {
263   rtx insn;
264   rtx newreg;
265 };
266
267 #ifdef HAVE_cc0
268 /* For machines that have a CC0, we do not record its value in the hash
269    table since its use is guaranteed to be the insn immediately following
270    its definition and any other insn is presumed to invalidate it.
271
272    Instead, we store below the value last assigned to CC0.  If it should
273    happen to be a constant, it is stored in preference to the actual
274    assigned value.  In case it is a constant, we store the mode in which
275    the constant should be interpreted.  */
276
277 static rtx prev_insn_cc0;
278 static enum machine_mode prev_insn_cc0_mode;
279
280 /* Previous actual insn.  0 if at first insn of basic block.  */
281
282 static rtx prev_insn;
283 #endif
284
285 /* Insn being scanned.  */
286
287 static rtx this_insn;
288
289 /* Index by register number, gives the number of the next (or
290    previous) register in the chain of registers sharing the same
291    value.
292
293    Or -1 if this register is at the end of the chain.
294
295    If REG_QTY (N) == -N - 1, reg_eqv_table[N].next is undefined.  */
296
297 /* Per-register equivalence chain.  */
298 struct reg_eqv_elem
299 {
300   int next, prev;
301 };
302
303 /* The table of all register equivalence chains.  */
304 static struct reg_eqv_elem *reg_eqv_table;
305
306 struct cse_reg_info
307 {
308   /* The timestamp at which this register is initialized.  */
309   unsigned int timestamp;
310
311   /* The quantity number of the register's current contents.  */
312   int reg_qty;
313
314   /* The number of times the register has been altered in the current
315      basic block.  */
316   int reg_tick;
317
318   /* The REG_TICK value at which rtx's containing this register are
319      valid in the hash table.  If this does not equal the current
320      reg_tick value, such expressions existing in the hash table are
321      invalid.  */
322   int reg_in_table;
323
324   /* The SUBREG that was set when REG_TICK was last incremented.  Set
325      to -1 if the last store was to the whole register, not a subreg.  */
326   unsigned int subreg_ticked;
327 };
328
329 /* A table of cse_reg_info indexed by register numbers.  */
330 static struct cse_reg_info *cse_reg_info_table;
331
332 /* The size of the above table.  */
333 static unsigned int cse_reg_info_table_size;
334
335 /* The index of the first entry that has not been initialized.  */
336 static unsigned int cse_reg_info_table_first_uninitialized;
337
338 /* The timestamp at the beginning of the current run of
339    cse_basic_block.  We increment this variable at the beginning of
340    the current run of cse_basic_block.  The timestamp field of a
341    cse_reg_info entry matches the value of this variable if and only
342    if the entry has been initialized during the current run of
343    cse_basic_block.  */
344 static unsigned int cse_reg_info_timestamp;
345
346 /* A HARD_REG_SET containing all the hard registers for which there is
347    currently a REG expression in the hash table.  Note the difference
348    from the above variables, which indicate if the REG is mentioned in some
349    expression in the table.  */
350
351 static HARD_REG_SET hard_regs_in_table;
352
353 /* CUID of insn that starts the basic block currently being cse-processed.  */
354
355 static int cse_basic_block_start;
356
357 /* CUID of insn that ends the basic block currently being cse-processed.  */
358
359 static int cse_basic_block_end;
360
361 /* Vector mapping INSN_UIDs to cuids.
362    The cuids are like uids but increase monotonically always.
363    We use them to see whether a reg is used outside a given basic block.  */
364
365 static int *uid_cuid;
366
367 /* Highest UID in UID_CUID.  */
368 static int max_uid;
369
370 /* Get the cuid of an insn.  */
371
372 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
373
374 /* Nonzero if cse has altered conditional jump insns
375    in such a way that jump optimization should be redone.  */
376
377 static int cse_jumps_altered;
378
379 /* Nonzero if we put a LABEL_REF into the hash table for an INSN without a
380    REG_LABEL, we have to rerun jump after CSE to put in the note.  */
381 static int recorded_label_ref;
382
383 /* canon_hash stores 1 in do_not_record
384    if it notices a reference to CC0, PC, or some other volatile
385    subexpression.  */
386
387 static int do_not_record;
388
389 /* canon_hash stores 1 in hash_arg_in_memory
390    if it notices a reference to memory within the expression being hashed.  */
391
392 static int hash_arg_in_memory;
393
394 /* The hash table contains buckets which are chains of `struct table_elt's,
395    each recording one expression's information.
396    That expression is in the `exp' field.
397
398    The canon_exp field contains a canonical (from the point of view of
399    alias analysis) version of the `exp' field.
400
401    Those elements with the same hash code are chained in both directions
402    through the `next_same_hash' and `prev_same_hash' fields.
403
404    Each set of expressions with equivalent values
405    are on a two-way chain through the `next_same_value'
406    and `prev_same_value' fields, and all point with
407    the `first_same_value' field at the first element in
408    that chain.  The chain is in order of increasing cost.
409    Each element's cost value is in its `cost' field.
410
411    The `in_memory' field is nonzero for elements that
412    involve any reference to memory.  These elements are removed
413    whenever a write is done to an unidentified location in memory.
414    To be safe, we assume that a memory address is unidentified unless
415    the address is either a symbol constant or a constant plus
416    the frame pointer or argument pointer.
417
418    The `related_value' field is used to connect related expressions
419    (that differ by adding an integer).
420    The related expressions are chained in a circular fashion.
421    `related_value' is zero for expressions for which this
422    chain is not useful.
423
424    The `cost' field stores the cost of this element's expression.
425    The `regcost' field stores the value returned by approx_reg_cost for
426    this element's expression.
427
428    The `is_const' flag is set if the element is a constant (including
429    a fixed address).
430
431    The `flag' field is used as a temporary during some search routines.
432
433    The `mode' field is usually the same as GET_MODE (`exp'), but
434    if `exp' is a CONST_INT and has no machine mode then the `mode'
435    field is the mode it was being used as.  Each constant is
436    recorded separately for each mode it is used with.  */
437
438 struct table_elt
439 {
440   rtx exp;
441   rtx canon_exp;
442   struct table_elt *next_same_hash;
443   struct table_elt *prev_same_hash;
444   struct table_elt *next_same_value;
445   struct table_elt *prev_same_value;
446   struct table_elt *first_same_value;
447   struct table_elt *related_value;
448   int cost;
449   int regcost;
450   /* The size of this field should match the size
451      of the mode field of struct rtx_def (see rtl.h).  */
452   ENUM_BITFIELD(machine_mode) mode : 8;
453   char in_memory;
454   char is_const;
455   char flag;
456 };
457
458 /* We don't want a lot of buckets, because we rarely have very many
459    things stored in the hash table, and a lot of buckets slows
460    down a lot of loops that happen frequently.  */
461 #define HASH_SHIFT      5
462 #define HASH_SIZE       (1 << HASH_SHIFT)
463 #define HASH_MASK       (HASH_SIZE - 1)
464
465 /* Compute hash code of X in mode M.  Special-case case where X is a pseudo
466    register (hard registers may require `do_not_record' to be set).  */
467
468 #define HASH(X, M)      \
469  ((REG_P (X) && REGNO (X) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER      \
470   ? (((unsigned) REG << 7) + (unsigned) REG_QTY (REGNO (X)))    \
471   : canon_hash (X, M)) & HASH_MASK)
472
473 /* Like HASH, but without side-effects.  */
474 #define SAFE_HASH(X, M) \
475  ((REG_P (X) && REGNO (X) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER      \
476   ? (((unsigned) REG << 7) + (unsigned) REG_QTY (REGNO (X)))    \
477   : safe_hash (X, M)) & HASH_MASK)
478
479 /* Determine whether register number N is considered a fixed register for the
480    purpose of approximating register costs.
481    It is desirable to replace other regs with fixed regs, to reduce need for
482    non-fixed hard regs.
483    A reg wins if it is either the frame pointer or designated as fixed.  */
484 #define FIXED_REGNO_P(N)  \
485   ((N) == FRAME_POINTER_REGNUM || (N) == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM \
486    || fixed_regs[N] || global_regs[N])
487
488 /* Compute cost of X, as stored in the `cost' field of a table_elt.  Fixed
489    hard registers and pointers into the frame are the cheapest with a cost
490    of 0.  Next come pseudos with a cost of one and other hard registers with
491    a cost of 2.  Aside from these special cases, call `rtx_cost'.  */
492
493 #define CHEAP_REGNO(N)                                                  \
494   (REGNO_PTR_FRAME_P(N)                                                 \
495    || (HARD_REGISTER_NUM_P (N)                                          \
496        && FIXED_REGNO_P (N) && REGNO_REG_CLASS (N) != NO_REGS))
497
498 #define COST(X) (REG_P (X) ? 0 : notreg_cost (X, SET))
499 #define COST_IN(X,OUTER) (REG_P (X) ? 0 : notreg_cost (X, OUTER))
500
501 /* Get the number of times this register has been updated in this
502    basic block.  */
503
504 #define REG_TICK(N) (get_cse_reg_info (N)->reg_tick)
505
506 /* Get the point at which REG was recorded in the table.  */
507
508 #define REG_IN_TABLE(N) (get_cse_reg_info (N)->reg_in_table)
509
510 /* Get the SUBREG set at the last increment to REG_TICK (-1 if not a
511    SUBREG).  */
512
513 #define SUBREG_TICKED(N) (get_cse_reg_info (N)->subreg_ticked)
514
515 /* Get the quantity number for REG.  */
516
517 #define REG_QTY(N) (get_cse_reg_info (N)->reg_qty)
518
519 /* Determine if the quantity number for register X represents a valid index
520    into the qty_table.  */
521
522 #define REGNO_QTY_VALID_P(N) (REG_QTY (N) >= 0)
523
524 static struct table_elt *table[HASH_SIZE];
525
526 /* Chain of `struct table_elt's made so far for this function
527    but currently removed from the table.  */
528
529 static struct table_elt *free_element_chain;
530
531 /* Set to the cost of a constant pool reference if one was found for a
532    symbolic constant.  If this was found, it means we should try to
533    convert constants into constant pool entries if they don't fit in
534    the insn.  */
535
536 static int constant_pool_entries_cost;
537 static int constant_pool_entries_regcost;
538
539 /* This data describes a block that will be processed by cse_basic_block.  */
540
541 struct cse_basic_block_data
542 {
543   /* Lowest CUID value of insns in block.  */
544   int low_cuid;
545   /* Highest CUID value of insns in block.  */
546   int high_cuid;
547   /* Total number of SETs in block.  */
548   int nsets;
549   /* Last insn in the block.  */
550   rtx last;
551   /* Size of current branch path, if any.  */
552   int path_size;
553   /* Current branch path, indicating which branches will be taken.  */
554   struct branch_path
555     {
556       /* The branch insn.  */
557       rtx branch;
558       /* Whether it should be taken or not.  */
559       enum taken {PATH_TAKEN, PATH_NOT_TAKEN} status;
560     } *path;
561 };
562
563 static bool fixed_base_plus_p (rtx x);
564 static int notreg_cost (rtx, enum rtx_code);
565 static int approx_reg_cost_1 (rtx *, void *);
566 static int approx_reg_cost (rtx);
567 static int preferable (int, int, int, int);
568 static void new_basic_block (void);
569 static void make_new_qty (unsigned int, enum machine_mode);
570 static void make_regs_eqv (unsigned int, unsigned int);
571 static void delete_reg_equiv (unsigned int);
572 static int mention_regs (rtx);
573 static int insert_regs (rtx, struct table_elt *, int);
574 static void remove_from_table (struct table_elt *, unsigned);
575 static struct table_elt *lookup (rtx, unsigned, enum machine_mode);
576 static struct table_elt *lookup_for_remove (rtx, unsigned, enum machine_mode);
577 static rtx lookup_as_function (rtx, enum rtx_code);
578 static struct table_elt *insert (rtx, struct table_elt *, unsigned,
579                                  enum machine_mode);
580 static void merge_equiv_classes (struct table_elt *, struct table_elt *);
581 static void invalidate (rtx, enum machine_mode);
582 static int cse_rtx_varies_p (rtx, int);
583 static void remove_invalid_refs (unsigned int);
584 static void remove_invalid_subreg_refs (unsigned int, unsigned int,
585                                         enum machine_mode);
586 static void rehash_using_reg (rtx);
587 static void invalidate_memory (void);
588 static void invalidate_for_call (void);
589 static rtx use_related_value (rtx, struct table_elt *);
590
591 static inline unsigned canon_hash (rtx, enum machine_mode);
592 static inline unsigned safe_hash (rtx, enum machine_mode);
593 static unsigned hash_rtx_string (const char *);
594
595 static rtx canon_reg (rtx, rtx);
596 static enum rtx_code find_comparison_args (enum rtx_code, rtx *, rtx *,
597                                            enum machine_mode *,
598                                            enum machine_mode *);
599 static rtx fold_rtx (rtx, rtx);
600 static rtx equiv_constant (rtx);
601 static void record_jump_equiv (rtx, bool);
602 static void record_jump_cond (enum rtx_code, enum machine_mode, rtx, rtx,
603                               int);
604 static void cse_insn (rtx, rtx);
605 static void cse_end_of_basic_block (rtx, struct cse_basic_block_data *,
606                                     int);
607 static void invalidate_from_clobbers (rtx);
608 static rtx cse_process_notes (rtx, rtx);
609 static rtx cse_basic_block (rtx, rtx, struct branch_path *);
610 static void count_reg_usage (rtx, int *, rtx, int);
611 static int check_for_label_ref (rtx *, void *);
612 extern void dump_class (struct table_elt*);
613 static void get_cse_reg_info_1 (unsigned int regno);
614 static struct cse_reg_info * get_cse_reg_info (unsigned int regno);
615 static int check_dependence (rtx *, void *);
616
617 static void flush_hash_table (void);
618 static bool insn_live_p (rtx, int *);
619 static bool set_live_p (rtx, rtx, int *);
620 static bool dead_libcall_p (rtx, int *);
621 static int cse_change_cc_mode (rtx *, void *);
622 static void cse_change_cc_mode_insn (rtx, rtx);
623 static void cse_change_cc_mode_insns (rtx, rtx, rtx);
624 static enum machine_mode cse_cc_succs (basic_block, rtx, rtx, bool);
625 \f
626
627 #undef RTL_HOOKS_GEN_LOWPART
628 #define RTL_HOOKS_GEN_LOWPART           gen_lowpart_if_possible
629
630 static const struct rtl_hooks cse_rtl_hooks = RTL_HOOKS_INITIALIZER;
631 \f
632 /* Nonzero if X has the form (PLUS frame-pointer integer).  We check for
633    virtual regs here because the simplify_*_operation routines are called
634    by integrate.c, which is called before virtual register instantiation.  */
635
636 static bool
637 fixed_base_plus_p (rtx x)
638 {
639   switch (GET_CODE (x))
640     {
641     case REG:
642       if (x == frame_pointer_rtx || x == hard_frame_pointer_rtx)
643         return true;
644       if (x == arg_pointer_rtx && fixed_regs[ARG_POINTER_REGNUM])
645         return true;
646       if (REGNO (x) >= FIRST_VIRTUAL_REGISTER
647           && REGNO (x) <= LAST_VIRTUAL_REGISTER)
648         return true;
649       return false;
650
651     case PLUS:
652       if (GET_CODE (XEXP (x, 1)) != CONST_INT)
653         return false;
654       return fixed_base_plus_p (XEXP (x, 0));
655
656     default:
657       return false;
658     }
659 }
660
661 /* Dump the expressions in the equivalence class indicated by CLASSP.
662    This function is used only for debugging.  */
663 void
664 dump_class (struct table_elt *classp)
665 {
666   struct table_elt *elt;
667
668   fprintf (stderr, "Equivalence chain for ");
669   print_rtl (stderr, classp->exp);
670   fprintf (stderr, ": \n");
671
672   for (elt = classp->first_same_value; elt; elt = elt->next_same_value)
673     {
674       print_rtl (stderr, elt->exp);
675       fprintf (stderr, "\n");
676     }
677 }
678
679 /* Subroutine of approx_reg_cost; called through for_each_rtx.  */
680
681 static int
682 approx_reg_cost_1 (rtx *xp, void *data)
683 {
684   rtx x = *xp;
685   int *cost_p = data;
686
687   if (x && REG_P (x))
688     {
689       unsigned int regno = REGNO (x);
690
691       if (! CHEAP_REGNO (regno))
692         {
693           if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
694             {
695               if (SMALL_REGISTER_CLASSES)
696                 return 1;
697               *cost_p += 2;
698             }
699           else
700             *cost_p += 1;
701         }
702     }
703
704   return 0;
705 }
706
707 /* Return an estimate of the cost of the registers used in an rtx.
708    This is mostly the number of different REG expressions in the rtx;
709    however for some exceptions like fixed registers we use a cost of
710    0.  If any other hard register reference occurs, return MAX_COST.  */
711
712 static int
713 approx_reg_cost (rtx x)
714 {
715   int cost = 0;
716
717   if (for_each_rtx (&x, approx_reg_cost_1, (void *) &cost))
718     return MAX_COST;
719
720   return cost;
721 }
722
723 /* Return a negative value if an rtx A, whose costs are given by COST_A
724    and REGCOST_A, is more desirable than an rtx B.
725    Return a positive value if A is less desirable, or 0 if the two are
726    equally good.  */
727 static int
728 preferable (int cost_a, int regcost_a, int cost_b, int regcost_b)
729 {
730   /* First, get rid of cases involving expressions that are entirely
731      unwanted.  */
732   if (cost_a != cost_b)
733     {
734       if (cost_a == MAX_COST)
735         return 1;
736       if (cost_b == MAX_COST)
737         return -1;
738     }
739
740   /* Avoid extending lifetimes of hardregs.  */
741   if (regcost_a != regcost_b)
742     {
743       if (regcost_a == MAX_COST)
744         return 1;
745       if (regcost_b == MAX_COST)
746         return -1;
747     }
748
749   /* Normal operation costs take precedence.  */
750   if (cost_a != cost_b)
751     return cost_a - cost_b;
752   /* Only if these are identical consider effects on register pressure.  */
753   if (regcost_a != regcost_b)
754     return regcost_a - regcost_b;
755   return 0;
756 }
757
758 /* Internal function, to compute cost when X is not a register; called
759    from COST macro to keep it simple.  */
760
761 static int
762 notreg_cost (rtx x, enum rtx_code outer)
763 {
764   return ((GET_CODE (x) == SUBREG
765            && REG_P (SUBREG_REG (x))
766            && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (x)) == MODE_INT
767            && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) == MODE_INT
768            && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (x))
769                < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))))
770            && subreg_lowpart_p (x)
771            && TRULY_NOOP_TRUNCATION (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (x)),
772                                      GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x)))))
773           ? 0
774           : rtx_cost (x, outer) * 2);
775 }
776
777 \f
778 /* Initialize CSE_REG_INFO_TABLE.  */
779
780 static void
781 init_cse_reg_info (unsigned int nregs)
782 {
783   /* Do we need to grow the table?  */
784   if (nregs > cse_reg_info_table_size)
785     {
786       unsigned int new_size;
787
788       if (cse_reg_info_table_size < 2048)
789         {
790           /* Compute a new size that is a power of 2 and no smaller
791              than the large of NREGS and 64.  */
792           new_size = (cse_reg_info_table_size
793                       ? cse_reg_info_table_size : 64);
794
795           while (new_size < nregs)
796             new_size *= 2;
797         }
798       else
799         {
800           /* If we need a big table, allocate just enough to hold
801              NREGS registers.  */
802           new_size = nregs;
803         }
804
805       /* Reallocate the table with NEW_SIZE entries.  */
806       if (cse_reg_info_table)
807         free (cse_reg_info_table);
808       cse_reg_info_table = XNEWVEC (struct cse_reg_info, new_size);
809       cse_reg_info_table_size = new_size;
810       cse_reg_info_table_first_uninitialized = 0;
811     }
812
813   /* Do we have all of the first NREGS entries initialized?  */
814   if (cse_reg_info_table_first_uninitialized < nregs)
815     {
816       unsigned int old_timestamp = cse_reg_info_timestamp - 1;
817       unsigned int i;
818
819       /* Put the old timestamp on newly allocated entries so that they
820          will all be considered out of date.  We do not touch those
821          entries beyond the first NREGS entries to be nice to the
822          virtual memory.  */
823       for (i = cse_reg_info_table_first_uninitialized; i < nregs; i++)
824         cse_reg_info_table[i].timestamp = old_timestamp;
825
826       cse_reg_info_table_first_uninitialized = nregs;
827     }
828 }
829
830 /* Given REGNO, initialize the cse_reg_info entry for REGNO.  */
831
832 static void
833 get_cse_reg_info_1 (unsigned int regno)
834 {
835   /* Set TIMESTAMP field to CSE_REG_INFO_TIMESTAMP so that this
836      entry will be considered to have been initialized.  */
837   cse_reg_info_table[regno].timestamp = cse_reg_info_timestamp;
838
839   /* Initialize the rest of the entry.  */
840   cse_reg_info_table[regno].reg_tick = 1;
841   cse_reg_info_table[regno].reg_in_table = -1;
842   cse_reg_info_table[regno].subreg_ticked = -1;
843   cse_reg_info_table[regno].reg_qty = -regno - 1;
844 }
845
846 /* Find a cse_reg_info entry for REGNO.  */
847
848 static inline struct cse_reg_info *
849 get_cse_reg_info (unsigned int regno)
850 {
851   struct cse_reg_info *p = &cse_reg_info_table[regno];
852
853   /* If this entry has not been initialized, go ahead and initialize
854      it.  */
855   if (p->timestamp != cse_reg_info_timestamp)
856     get_cse_reg_info_1 (regno);
857
858   return p;
859 }
860
861 /* Clear the hash table and initialize each register with its own quantity,
862    for a new basic block.  */
863
864 static void
865 new_basic_block (void)
866 {
867   int i;
868
869   next_qty = 0;
870
871   /* Invalidate cse_reg_info_table.  */
872   cse_reg_info_timestamp++;
873
874   /* Clear out hash table state for this pass.  */
875   CLEAR_HARD_REG_SET (hard_regs_in_table);
876
877   /* The per-quantity values used to be initialized here, but it is
878      much faster to initialize each as it is made in `make_new_qty'.  */
879
880   for (i = 0; i < HASH_SIZE; i++)
881     {
882       struct table_elt *first;
883
884       first = table[i];
885       if (first != NULL)
886         {
887           struct table_elt *last = first;
888
889           table[i] = NULL;
890
891           while (last->next_same_hash != NULL)
892             last = last->next_same_hash;
893
894           /* Now relink this hash entire chain into
895              the free element list.  */
896
897           last->next_same_hash = free_element_chain;
898           free_element_chain = first;
899         }
900     }
901
902 #ifdef HAVE_cc0
903   prev_insn = 0;
904   prev_insn_cc0 = 0;
905 #endif
906 }
907
908 /* Say that register REG contains a quantity in mode MODE not in any
909    register before and initialize that quantity.  */
910
911 static void
912 make_new_qty (unsigned int reg, enum machine_mode mode)
913 {
914   int q;
915   struct qty_table_elem *ent;
916   struct reg_eqv_elem *eqv;
917
918   gcc_assert (next_qty < max_qty);
919
920   q = REG_QTY (reg) = next_qty++;
921   ent = &qty_table[q];
922   ent->first_reg = reg;
923   ent->last_reg = reg;
924   ent->mode = mode;
925   ent->const_rtx = ent->const_insn = NULL_RTX;
926   ent->comparison_code = UNKNOWN;
927
928   eqv = &reg_eqv_table[reg];
929   eqv->next = eqv->prev = -1;
930 }
931
932 /* Make reg NEW equivalent to reg OLD.
933    OLD is not changing; NEW is.  */
934
935 static void
936 make_regs_eqv (unsigned int new, unsigned int old)
937 {
938   unsigned int lastr, firstr;
939   int q = REG_QTY (old);
940   struct qty_table_elem *ent;
941
942   ent = &qty_table[q];
943
944   /* Nothing should become eqv until it has a "non-invalid" qty number.  */
945   gcc_assert (REGNO_QTY_VALID_P (old));
946
947   REG_QTY (new) = q;
948   firstr = ent->first_reg;
949   lastr = ent->last_reg;
950
951   /* Prefer fixed hard registers to anything.  Prefer pseudo regs to other
952      hard regs.  Among pseudos, if NEW will live longer than any other reg
953      of the same qty, and that is beyond the current basic block,
954      make it the new canonical replacement for this qty.  */
955   if (! (firstr < FIRST_PSEUDO_REGISTER && FIXED_REGNO_P (firstr))
956       /* Certain fixed registers might be of the class NO_REGS.  This means
957          that not only can they not be allocated by the compiler, but
958          they cannot be used in substitutions or canonicalizations
959          either.  */
960       && (new >= FIRST_PSEUDO_REGISTER || REGNO_REG_CLASS (new) != NO_REGS)
961       && ((new < FIRST_PSEUDO_REGISTER && FIXED_REGNO_P (new))
962           || (new >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
963               && (firstr < FIRST_PSEUDO_REGISTER
964                   || ((uid_cuid[REGNO_LAST_UID (new)] > cse_basic_block_end
965                        || (uid_cuid[REGNO_FIRST_UID (new)]
966                            < cse_basic_block_start))
967                       && (uid_cuid[REGNO_LAST_UID (new)]
968                           > uid_cuid[REGNO_LAST_UID (firstr)]))))))
969     {
970       reg_eqv_table[firstr].prev = new;
971       reg_eqv_table[new].next = firstr;
972       reg_eqv_table[new].prev = -1;
973       ent->first_reg = new;
974     }
975   else
976     {
977       /* If NEW is a hard reg (known to be non-fixed), insert at end.
978          Otherwise, insert before any non-fixed hard regs that are at the
979          end.  Registers of class NO_REGS cannot be used as an
980          equivalent for anything.  */
981       while (lastr < FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_eqv_table[lastr].prev >= 0
982              && (REGNO_REG_CLASS (lastr) == NO_REGS || ! FIXED_REGNO_P (lastr))
983              && new >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
984         lastr = reg_eqv_table[lastr].prev;
985       reg_eqv_table[new].next = reg_eqv_table[lastr].next;
986       if (reg_eqv_table[lastr].next >= 0)
987         reg_eqv_table[reg_eqv_table[lastr].next].prev = new;
988       else
989         qty_table[q].last_reg = new;
990       reg_eqv_table[lastr].next = new;
991       reg_eqv_table[new].prev = lastr;
992     }
993 }
994
995 /* Remove REG from its equivalence class.  */
996
997 static void
998 delete_reg_equiv (unsigned int reg)
999 {
1000   struct qty_table_elem *ent;
1001   int q = REG_QTY (reg);
1002   int p, n;
1003
1004   /* If invalid, do nothing.  */
1005   if (! REGNO_QTY_VALID_P (reg))
1006     return;
1007
1008   ent = &qty_table[q];
1009
1010   p = reg_eqv_table[reg].prev;
1011   n = reg_eqv_table[reg].next;
1012
1013   if (n != -1)
1014     reg_eqv_table[n].prev = p;
1015   else
1016     ent->last_reg = p;
1017   if (p != -1)
1018     reg_eqv_table[p].next = n;
1019   else
1020     ent->first_reg = n;
1021
1022   REG_QTY (reg) = -reg - 1;
1023 }
1024
1025 /* Remove any invalid expressions from the hash table
1026    that refer to any of the registers contained in expression X.
1027
1028    Make sure that newly inserted references to those registers
1029    as subexpressions will be considered valid.
1030
1031    mention_regs is not called when a register itself
1032    is being stored in the table.
1033
1034    Return 1 if we have done something that may have changed the hash code
1035    of X.  */
1036
1037 static int
1038 mention_regs (rtx x)
1039 {
1040   enum rtx_code code;
1041   int i, j;
1042   const char *fmt;
1043   int changed = 0;
1044
1045   if (x == 0)
1046     return 0;
1047
1048   code = GET_CODE (x);
1049   if (code == REG)
1050     {
1051       unsigned int regno = REGNO (x);
1052       unsigned int endregno
1053         = regno + (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER ? 1
1054                    : hard_regno_nregs[regno][GET_MODE (x)]);
1055       unsigned int i;
1056
1057       for (i = regno; i < endregno; i++)
1058         {
1059           if (REG_IN_TABLE (i) >= 0 && REG_IN_TABLE (i) != REG_TICK (i))
1060             remove_invalid_refs (i);
1061
1062           REG_IN_TABLE (i) = REG_TICK (i);
1063           SUBREG_TICKED (i) = -1;
1064         }
1065
1066       return 0;
1067     }
1068
1069   /* If this is a SUBREG, we don't want to discard other SUBREGs of the same
1070      pseudo if they don't use overlapping words.  We handle only pseudos
1071      here for simplicity.  */
1072   if (code == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (x))
1073       && REGNO (SUBREG_REG (x)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1074     {
1075       unsigned int i = REGNO (SUBREG_REG (x));
1076
1077       if (REG_IN_TABLE (i) >= 0 && REG_IN_TABLE (i) != REG_TICK (i))
1078         {
1079           /* If REG_IN_TABLE (i) differs from REG_TICK (i) by one, and
1080              the last store to this register really stored into this
1081              subreg, then remove the memory of this subreg.
1082              Otherwise, remove any memory of the entire register and
1083              all its subregs from the table.  */
1084           if (REG_TICK (i) - REG_IN_TABLE (i) > 1
1085               || SUBREG_TICKED (i) != REGNO (SUBREG_REG (x)))
1086             remove_invalid_refs (i);
1087           else
1088             remove_invalid_subreg_refs (i, SUBREG_BYTE (x), GET_MODE (x));
1089         }
1090
1091       REG_IN_TABLE (i) = REG_TICK (i);
1092       SUBREG_TICKED (i) = REGNO (SUBREG_REG (x));
1093       return 0;
1094     }
1095
1096   /* If X is a comparison or a COMPARE and either operand is a register
1097      that does not have a quantity, give it one.  This is so that a later
1098      call to record_jump_equiv won't cause X to be assigned a different
1099      hash code and not found in the table after that call.
1100
1101      It is not necessary to do this here, since rehash_using_reg can
1102      fix up the table later, but doing this here eliminates the need to
1103      call that expensive function in the most common case where the only
1104      use of the register is in the comparison.  */
1105
1106   if (code == COMPARE || COMPARISON_P (x))
1107     {
1108       if (REG_P (XEXP (x, 0))
1109           && ! REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (XEXP (x, 0))))
1110         if (insert_regs (XEXP (x, 0), NULL, 0))
1111           {
1112             rehash_using_reg (XEXP (x, 0));
1113             changed = 1;
1114           }
1115
1116       if (REG_P (XEXP (x, 1))
1117           && ! REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (XEXP (x, 1))))
1118         if (insert_regs (XEXP (x, 1), NULL, 0))
1119           {
1120             rehash_using_reg (XEXP (x, 1));
1121             changed = 1;
1122           }
1123     }
1124
1125   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1126   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1127     if (fmt[i] == 'e')
1128       changed |= mention_regs (XEXP (x, i));
1129     else if (fmt[i] == 'E')
1130       for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1131         changed |= mention_regs (XVECEXP (x, i, j));
1132
1133   return changed;
1134 }
1135
1136 /* Update the register quantities for inserting X into the hash table
1137    with a value equivalent to CLASSP.
1138    (If the class does not contain a REG, it is irrelevant.)
1139    If MODIFIED is nonzero, X is a destination; it is being modified.
1140    Note that delete_reg_equiv should be called on a register
1141    before insert_regs is done on that register with MODIFIED != 0.
1142
1143    Nonzero value means that elements of reg_qty have changed
1144    so X's hash code may be different.  */
1145
1146 static int
1147 insert_regs (rtx x, struct table_elt *classp, int modified)
1148 {
1149   if (REG_P (x))
1150     {
1151       unsigned int regno = REGNO (x);
1152       int qty_valid;
1153
1154       /* If REGNO is in the equivalence table already but is of the
1155          wrong mode for that equivalence, don't do anything here.  */
1156
1157       qty_valid = REGNO_QTY_VALID_P (regno);
1158       if (qty_valid)
1159         {
1160           struct qty_table_elem *ent = &qty_table[REG_QTY (regno)];
1161
1162           if (ent->mode != GET_MODE (x))
1163             return 0;
1164         }
1165
1166       if (modified || ! qty_valid)
1167         {
1168           if (classp)
1169             for (classp = classp->first_same_value;
1170                  classp != 0;
1171                  classp = classp->next_same_value)
1172               if (REG_P (classp->exp)
1173                   && GET_MODE (classp->exp) == GET_MODE (x))
1174                 {
1175                   unsigned c_regno = REGNO (classp->exp);
1176
1177                   gcc_assert (REGNO_QTY_VALID_P (c_regno));
1178
1179                   /* Suppose that 5 is hard reg and 100 and 101 are
1180                      pseudos.  Consider
1181
1182                      (set (reg:si 100) (reg:si 5))
1183                      (set (reg:si 5) (reg:si 100))
1184                      (set (reg:di 101) (reg:di 5))
1185
1186                      We would now set REG_QTY (101) = REG_QTY (5), but the
1187                      entry for 5 is in SImode.  When we use this later in
1188                      copy propagation, we get the register in wrong mode.  */
1189                   if (qty_table[REG_QTY (c_regno)].mode != GET_MODE (x))
1190                     continue;
1191
1192                   make_regs_eqv (regno, c_regno);
1193                   return 1;
1194                 }
1195
1196           /* Mention_regs for a SUBREG checks if REG_TICK is exactly one larger
1197              than REG_IN_TABLE to find out if there was only a single preceding
1198              invalidation - for the SUBREG - or another one, which would be
1199              for the full register.  However, if we find here that REG_TICK
1200              indicates that the register is invalid, it means that it has
1201              been invalidated in a separate operation.  The SUBREG might be used
1202              now (then this is a recursive call), or we might use the full REG
1203              now and a SUBREG of it later.  So bump up REG_TICK so that
1204              mention_regs will do the right thing.  */
1205           if (! modified
1206               && REG_IN_TABLE (regno) >= 0
1207               && REG_TICK (regno) == REG_IN_TABLE (regno) + 1)
1208             REG_TICK (regno)++;
1209           make_new_qty (regno, GET_MODE (x));
1210           return 1;
1211         }
1212
1213       return 0;
1214     }
1215
1216   /* If X is a SUBREG, we will likely be inserting the inner register in the
1217      table.  If that register doesn't have an assigned quantity number at
1218      this point but does later, the insertion that we will be doing now will
1219      not be accessible because its hash code will have changed.  So assign
1220      a quantity number now.  */
1221
1222   else if (GET_CODE (x) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (x))
1223            && ! REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (SUBREG_REG (x))))
1224     {
1225       insert_regs (SUBREG_REG (x), NULL, 0);
1226       mention_regs (x);
1227       return 1;
1228     }
1229   else
1230     return mention_regs (x);
1231 }
1232 \f
1233 /* Look in or update the hash table.  */
1234
1235 /* Remove table element ELT from use in the table.
1236    HASH is its hash code, made using the HASH macro.
1237    It's an argument because often that is known in advance
1238    and we save much time not recomputing it.  */
1239
1240 static void
1241 remove_from_table (struct table_elt *elt, unsigned int hash)
1242 {
1243   if (elt == 0)
1244     return;
1245
1246   /* Mark this element as removed.  See cse_insn.  */
1247   elt->first_same_value = 0;
1248
1249   /* Remove the table element from its equivalence class.  */
1250
1251   {
1252     struct table_elt *prev = elt->prev_same_value;
1253     struct table_elt *next = elt->next_same_value;
1254
1255     if (next)
1256       next->prev_same_value = prev;
1257
1258     if (prev)
1259       prev->next_same_value = next;
1260     else
1261       {
1262         struct table_elt *newfirst = next;
1263         while (next)
1264           {
1265             next->first_same_value = newfirst;
1266             next = next->next_same_value;
1267           }
1268       }
1269   }
1270
1271   /* Remove the table element from its hash bucket.  */
1272
1273   {
1274     struct table_elt *prev = elt->prev_same_hash;
1275     struct table_elt *next = elt->next_same_hash;
1276
1277     if (next)
1278       next->prev_same_hash = prev;
1279
1280     if (prev)
1281       prev->next_same_hash = next;
1282     else if (table[hash] == elt)
1283       table[hash] = next;
1284     else
1285       {
1286         /* This entry is not in the proper hash bucket.  This can happen
1287            when two classes were merged by `merge_equiv_classes'.  Search
1288            for the hash bucket that it heads.  This happens only very
1289            rarely, so the cost is acceptable.  */
1290         for (hash = 0; hash < HASH_SIZE; hash++)
1291           if (table[hash] == elt)
1292             table[hash] = next;
1293       }
1294   }
1295
1296   /* Remove the table element from its related-value circular chain.  */
1297
1298   if (elt->related_value != 0 && elt->related_value != elt)
1299     {
1300       struct table_elt *p = elt->related_value;
1301
1302       while (p->related_value != elt)
1303         p = p->related_value;
1304       p->related_value = elt->related_value;
1305       if (p->related_value == p)
1306         p->related_value = 0;
1307     }
1308
1309   /* Now add it to the free element chain.  */
1310   elt->next_same_hash = free_element_chain;
1311   free_element_chain = elt;
1312 }
1313
1314 /* Look up X in the hash table and return its table element,
1315    or 0 if X is not in the table.
1316
1317    MODE is the machine-mode of X, or if X is an integer constant
1318    with VOIDmode then MODE is the mode with which X will be used.
1319
1320    Here we are satisfied to find an expression whose tree structure
1321    looks like X.  */
1322
1323 static struct table_elt *
1324 lookup (rtx x, unsigned int hash, enum machine_mode mode)
1325 {
1326   struct table_elt *p;
1327
1328   for (p = table[hash]; p; p = p->next_same_hash)
1329     if (mode == p->mode && ((x == p->exp && REG_P (x))
1330                             || exp_equiv_p (x, p->exp, !REG_P (x), false)))
1331       return p;
1332
1333   return 0;
1334 }
1335
1336 /* Like `lookup' but don't care whether the table element uses invalid regs.
1337    Also ignore discrepancies in the machine mode of a register.  */
1338
1339 static struct table_elt *
1340 lookup_for_remove (rtx x, unsigned int hash, enum machine_mode mode)
1341 {
1342   struct table_elt *p;
1343
1344   if (REG_P (x))
1345     {
1346       unsigned int regno = REGNO (x);
1347
1348       /* Don't check the machine mode when comparing registers;
1349          invalidating (REG:SI 0) also invalidates (REG:DF 0).  */
1350       for (p = table[hash]; p; p = p->next_same_hash)
1351         if (REG_P (p->exp)
1352             && REGNO (p->exp) == regno)
1353           return p;
1354     }
1355   else
1356     {
1357       for (p = table[hash]; p; p = p->next_same_hash)
1358         if (mode == p->mode
1359             && (x == p->exp || exp_equiv_p (x, p->exp, 0, false)))
1360           return p;
1361     }
1362
1363   return 0;
1364 }
1365
1366 /* Look for an expression equivalent to X and with code CODE.
1367    If one is found, return that expression.  */
1368
1369 static rtx
1370 lookup_as_function (rtx x, enum rtx_code code)
1371 {
1372   struct table_elt *p
1373     = lookup (x, SAFE_HASH (x, VOIDmode), GET_MODE (x));
1374
1375   /* If we are looking for a CONST_INT, the mode doesn't really matter, as
1376      long as we are narrowing.  So if we looked in vain for a mode narrower
1377      than word_mode before, look for word_mode now.  */
1378   if (p == 0 && code == CONST_INT
1379       && GET_MODE_SIZE (GET_MODE (x)) < GET_MODE_SIZE (word_mode))
1380     {
1381       x = copy_rtx (x);
1382       PUT_MODE (x, word_mode);
1383       p = lookup (x, SAFE_HASH (x, VOIDmode), word_mode);
1384     }
1385
1386   if (p == 0)
1387     return 0;
1388
1389   for (p = p->first_same_value; p; p = p->next_same_value)
1390     if (GET_CODE (p->exp) == code
1391         /* Make sure this is a valid entry in the table.  */
1392         && exp_equiv_p (p->exp, p->exp, 1, false))
1393       return p->exp;
1394
1395   return 0;
1396 }
1397
1398 /* Insert X in the hash table, assuming HASH is its hash code
1399    and CLASSP is an element of the class it should go in
1400    (or 0 if a new class should be made).
1401    It is inserted at the proper position to keep the class in
1402    the order cheapest first.
1403
1404    MODE is the machine-mode of X, or if X is an integer constant
1405    with VOIDmode then MODE is the mode with which X will be used.
1406
1407    For elements of equal cheapness, the most recent one
1408    goes in front, except that the first element in the list
1409    remains first unless a cheaper element is added.  The order of
1410    pseudo-registers does not matter, as canon_reg will be called to
1411    find the cheapest when a register is retrieved from the table.
1412
1413    The in_memory field in the hash table element is set to 0.
1414    The caller must set it nonzero if appropriate.
1415
1416    You should call insert_regs (X, CLASSP, MODIFY) before calling here,
1417    and if insert_regs returns a nonzero value
1418    you must then recompute its hash code before calling here.
1419
1420    If necessary, update table showing constant values of quantities.  */
1421
1422 #define CHEAPER(X, Y) \
1423  (preferable ((X)->cost, (X)->regcost, (Y)->cost, (Y)->regcost) < 0)
1424
1425 static struct table_elt *
1426 insert (rtx x, struct table_elt *classp, unsigned int hash, enum machine_mode mode)
1427 {
1428   struct table_elt *elt;
1429
1430   /* If X is a register and we haven't made a quantity for it,
1431      something is wrong.  */
1432   gcc_assert (!REG_P (x) || REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (x)));
1433
1434   /* If X is a hard register, show it is being put in the table.  */
1435   if (REG_P (x) && REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1436     {
1437       unsigned int regno = REGNO (x);
1438       unsigned int endregno = regno + hard_regno_nregs[regno][GET_MODE (x)];
1439       unsigned int i;
1440
1441       for (i = regno; i < endregno; i++)
1442         SET_HARD_REG_BIT (hard_regs_in_table, i);
1443     }
1444
1445   /* Put an element for X into the right hash bucket.  */
1446
1447   elt = free_element_chain;
1448   if (elt)
1449     free_element_chain = elt->next_same_hash;
1450   else
1451     elt = XNEW (struct table_elt);
1452
1453   elt->exp = x;
1454   elt->canon_exp = NULL_RTX;
1455   elt->cost = COST (x);
1456   elt->regcost = approx_reg_cost (x);
1457   elt->next_same_value = 0;
1458   elt->prev_same_value = 0;
1459   elt->next_same_hash = table[hash];
1460   elt->prev_same_hash = 0;
1461   elt->related_value = 0;
1462   elt->in_memory = 0;
1463   elt->mode = mode;
1464   elt->is_const = (CONSTANT_P (x) || fixed_base_plus_p (x));
1465
1466   if (table[hash])
1467     table[hash]->prev_same_hash = elt;
1468   table[hash] = elt;
1469
1470   /* Put it into the proper value-class.  */
1471   if (classp)
1472     {
1473       classp = classp->first_same_value;
1474       if (CHEAPER (elt, classp))
1475         /* Insert at the head of the class.  */
1476         {
1477           struct table_elt *p;
1478           elt->next_same_value = classp;
1479           classp->prev_same_value = elt;
1480           elt->first_same_value = elt;
1481
1482           for (p = classp; p; p = p->next_same_value)
1483             p->first_same_value = elt;
1484         }
1485       else
1486         {
1487           /* Insert not at head of the class.  */
1488           /* Put it after the last element cheaper than X.  */
1489           struct table_elt *p, *next;
1490
1491           for (p = classp; (next = p->next_same_value) && CHEAPER (next, elt);
1492                p = next);
1493
1494           /* Put it after P and before NEXT.  */
1495           elt->next_same_value = next;
1496           if (next)
1497             next->prev_same_value = elt;
1498
1499           elt->prev_same_value = p;
1500           p->next_same_value = elt;
1501           elt->first_same_value = classp;
1502         }
1503     }
1504   else
1505     elt->first_same_value = elt;
1506
1507   /* If this is a constant being set equivalent to a register or a register
1508      being set equivalent to a constant, note the constant equivalence.
1509
1510      If this is a constant, it cannot be equivalent to a different constant,
1511      and a constant is the only thing that can be cheaper than a register.  So
1512      we know the register is the head of the class (before the constant was
1513      inserted).
1514
1515      If this is a register that is not already known equivalent to a
1516      constant, we must check the entire class.
1517
1518      If this is a register that is already known equivalent to an insn,
1519      update the qtys `const_insn' to show that `this_insn' is the latest
1520      insn making that quantity equivalent to the constant.  */
1521
1522   if (elt->is_const && classp && REG_P (classp->exp)
1523       && !REG_P (x))
1524     {
1525       int exp_q = REG_QTY (REGNO (classp->exp));
1526       struct qty_table_elem *exp_ent = &qty_table[exp_q];
1527
1528       exp_ent->const_rtx = gen_lowpart (exp_ent->mode, x);
1529       exp_ent->const_insn = this_insn;
1530     }
1531
1532   else if (REG_P (x)
1533            && classp
1534            && ! qty_table[REG_QTY (REGNO (x))].const_rtx
1535            && ! elt->is_const)
1536     {
1537       struct table_elt *p;
1538
1539       for (p = classp; p != 0; p = p->next_same_value)
1540         {
1541           if (p->is_const && !REG_P (p->exp))
1542             {
1543               int x_q = REG_QTY (REGNO (x));
1544               struct qty_table_elem *x_ent = &qty_table[x_q];
1545
1546               x_ent->const_rtx
1547                 = gen_lowpart (GET_MODE (x), p->exp);
1548               x_ent->const_insn = this_insn;
1549               break;
1550             }
1551         }
1552     }
1553
1554   else if (REG_P (x)
1555            && qty_table[REG_QTY (REGNO (x))].const_rtx
1556            && GET_MODE (x) == qty_table[REG_QTY (REGNO (x))].mode)
1557     qty_table[REG_QTY (REGNO (x))].const_insn = this_insn;
1558
1559   /* If this is a constant with symbolic value,
1560      and it has a term with an explicit integer value,
1561      link it up with related expressions.  */
1562   if (GET_CODE (x) == CONST)
1563     {
1564       rtx subexp = get_related_value (x);
1565       unsigned subhash;
1566       struct table_elt *subelt, *subelt_prev;
1567
1568       if (subexp != 0)
1569         {
1570           /* Get the integer-free subexpression in the hash table.  */
1571           subhash = SAFE_HASH (subexp, mode);
1572           subelt = lookup (subexp, subhash, mode);
1573           if (subelt == 0)
1574             subelt = insert (subexp, NULL, subhash, mode);
1575           /* Initialize SUBELT's circular chain if it has none.  */
1576           if (subelt->related_value == 0)
1577             subelt->related_value = subelt;
1578           /* Find the element in the circular chain that precedes SUBELT.  */
1579           subelt_prev = subelt;
1580           while (subelt_prev->related_value != subelt)
1581             subelt_prev = subelt_prev->related_value;
1582           /* Put new ELT into SUBELT's circular chain just before SUBELT.
1583              This way the element that follows SUBELT is the oldest one.  */
1584           elt->related_value = subelt_prev->related_value;
1585           subelt_prev->related_value = elt;
1586         }
1587     }
1588
1589   return elt;
1590 }
1591 \f
1592 /* Given two equivalence classes, CLASS1 and CLASS2, put all the entries from
1593    CLASS2 into CLASS1.  This is done when we have reached an insn which makes
1594    the two classes equivalent.
1595
1596    CLASS1 will be the surviving class; CLASS2 should not be used after this
1597    call.
1598
1599    Any invalid entries in CLASS2 will not be copied.  */
1600
1601 static void
1602 merge_equiv_classes (struct table_elt *class1, struct table_elt *class2)
1603 {
1604   struct table_elt *elt, *next, *new;
1605
1606   /* Ensure we start with the head of the classes.  */
1607   class1 = class1->first_same_value;
1608   class2 = class2->first_same_value;
1609
1610   /* If they were already equal, forget it.  */
1611   if (class1 == class2)
1612     return;
1613
1614   for (elt = class2; elt; elt = next)
1615     {
1616       unsigned int hash;
1617       rtx exp = elt->exp;
1618       enum machine_mode mode = elt->mode;
1619
1620       next = elt->next_same_value;
1621
1622       /* Remove old entry, make a new one in CLASS1's class.
1623          Don't do this for invalid entries as we cannot find their
1624          hash code (it also isn't necessary).  */
1625       if (REG_P (exp) || exp_equiv_p (exp, exp, 1, false))
1626         {
1627           bool need_rehash = false;
1628
1629           hash_arg_in_memory = 0;
1630           hash = HASH (exp, mode);
1631
1632           if (REG_P (exp))
1633             {
1634               need_rehash = REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (exp));
1635               delete_reg_equiv (REGNO (exp));
1636             }
1637
1638           remove_from_table (elt, hash);
1639
1640           if (insert_regs (exp, class1, 0) || need_rehash)
1641             {
1642               rehash_using_reg (exp);
1643               hash = HASH (exp, mode);
1644             }
1645           new = insert (exp, class1, hash, mode);
1646           new->in_memory = hash_arg_in_memory;
1647         }
1648     }
1649 }
1650 \f
1651 /* Flush the entire hash table.  */
1652
1653 static void
1654 flush_hash_table (void)
1655 {
1656   int i;
1657   struct table_elt *p;
1658
1659   for (i = 0; i < HASH_SIZE; i++)
1660     for (p = table[i]; p; p = table[i])
1661       {
1662         /* Note that invalidate can remove elements
1663            after P in the current hash chain.  */
1664         if (REG_P (p->exp))
1665           invalidate (p->exp, VOIDmode);
1666         else
1667           remove_from_table (p, i);
1668       }
1669 }
1670 \f
1671 /* Function called for each rtx to check whether true dependence exist.  */
1672 struct check_dependence_data
1673 {
1674   enum machine_mode mode;
1675   rtx exp;
1676   rtx addr;
1677 };
1678
1679 static int
1680 check_dependence (rtx *x, void *data)
1681 {
1682   struct check_dependence_data *d = (struct check_dependence_data *) data;
1683   if (*x && MEM_P (*x))
1684     return canon_true_dependence (d->exp, d->mode, d->addr, *x,
1685                                   cse_rtx_varies_p);
1686   else
1687     return 0;
1688 }
1689 \f
1690 /* Remove from the hash table, or mark as invalid, all expressions whose
1691    values could be altered by storing in X.  X is a register, a subreg, or
1692    a memory reference with nonvarying address (because, when a memory
1693    reference with a varying address is stored in, all memory references are
1694    removed by invalidate_memory so specific invalidation is superfluous).
1695    FULL_MODE, if not VOIDmode, indicates that this much should be
1696    invalidated instead of just the amount indicated by the mode of X.  This
1697    is only used for bitfield stores into memory.
1698
1699    A nonvarying address may be just a register or just a symbol reference,
1700    or it may be either of those plus a numeric offset.  */
1701
1702 static void
1703 invalidate (rtx x, enum machine_mode full_mode)
1704 {
1705   int i;
1706   struct table_elt *p;
1707   rtx addr;
1708
1709   switch (GET_CODE (x))
1710     {
1711     case REG:
1712       {
1713         /* If X is a register, dependencies on its contents are recorded
1714            through the qty number mechanism.  Just change the qty number of
1715            the register, mark it as invalid for expressions that refer to it,
1716            and remove it itself.  */
1717         unsigned int regno = REGNO (x);
1718         unsigned int hash = HASH (x, GET_MODE (x));
1719
1720         /* Remove REGNO from any quantity list it might be on and indicate
1721            that its value might have changed.  If it is a pseudo, remove its
1722            entry from the hash table.
1723
1724            For a hard register, we do the first two actions above for any
1725            additional hard registers corresponding to X.  Then, if any of these
1726            registers are in the table, we must remove any REG entries that
1727            overlap these registers.  */
1728
1729         delete_reg_equiv (regno);
1730         REG_TICK (regno)++;
1731         SUBREG_TICKED (regno) = -1;
1732
1733         if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1734           {
1735             /* Because a register can be referenced in more than one mode,
1736                we might have to remove more than one table entry.  */
1737             struct table_elt *elt;
1738
1739             while ((elt = lookup_for_remove (x, hash, GET_MODE (x))))
1740               remove_from_table (elt, hash);
1741           }
1742         else
1743           {
1744             HOST_WIDE_INT in_table
1745               = TEST_HARD_REG_BIT (hard_regs_in_table, regno);
1746             unsigned int endregno
1747               = regno + hard_regno_nregs[regno][GET_MODE (x)];
1748             unsigned int tregno, tendregno, rn;
1749             struct table_elt *p, *next;
1750
1751             CLEAR_HARD_REG_BIT (hard_regs_in_table, regno);
1752
1753             for (rn = regno + 1; rn < endregno; rn++)
1754               {
1755                 in_table |= TEST_HARD_REG_BIT (hard_regs_in_table, rn);
1756                 CLEAR_HARD_REG_BIT (hard_regs_in_table, rn);
1757                 delete_reg_equiv (rn);
1758                 REG_TICK (rn)++;
1759                 SUBREG_TICKED (rn) = -1;
1760               }
1761
1762             if (in_table)
1763               for (hash = 0; hash < HASH_SIZE; hash++)
1764                 for (p = table[hash]; p; p = next)
1765                   {
1766                     next = p->next_same_hash;
1767
1768                     if (!REG_P (p->exp)
1769                         || REGNO (p->exp) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1770                       continue;
1771
1772                     tregno = REGNO (p->exp);
1773                     tendregno
1774                       = tregno + hard_regno_nregs[tregno][GET_MODE (p->exp)];
1775                     if (tendregno > regno && tregno < endregno)
1776                       remove_from_table (p, hash);
1777                   }
1778           }
1779       }
1780       return;
1781
1782     case SUBREG:
1783       invalidate (SUBREG_REG (x), VOIDmode);
1784       return;
1785
1786     case PARALLEL:
1787       for (i = XVECLEN (x, 0) - 1; i >= 0; --i)
1788         invalidate (XVECEXP (x, 0, i), VOIDmode);
1789       return;
1790
1791     case EXPR_LIST:
1792       /* This is part of a disjoint return value; extract the location in
1793          question ignoring the offset.  */
1794       invalidate (XEXP (x, 0), VOIDmode);
1795       return;
1796
1797     case MEM:
1798       addr = canon_rtx (get_addr (XEXP (x, 0)));
1799       /* Calculate the canonical version of X here so that
1800          true_dependence doesn't generate new RTL for X on each call.  */
1801       x = canon_rtx (x);
1802
1803       /* Remove all hash table elements that refer to overlapping pieces of
1804          memory.  */
1805       if (full_mode == VOIDmode)
1806         full_mode = GET_MODE (x);
1807
1808       for (i = 0; i < HASH_SIZE; i++)
1809         {
1810           struct table_elt *next;
1811
1812           for (p = table[i]; p; p = next)
1813             {
1814               next = p->next_same_hash;
1815               if (p->in_memory)
1816                 {
1817                   struct check_dependence_data d;
1818
1819                   /* Just canonicalize the expression once;
1820                      otherwise each time we call invalidate
1821                      true_dependence will canonicalize the
1822                      expression again.  */
1823                   if (!p->canon_exp)
1824                     p->canon_exp = canon_rtx (p->exp);
1825                   d.exp = x;
1826                   d.addr = addr;
1827                   d.mode = full_mode;
1828                   if (for_each_rtx (&p->canon_exp, check_dependence, &d))
1829                     remove_from_table (p, i);
1830                 }
1831             }
1832         }
1833       return;
1834
1835     default:
1836       gcc_unreachable ();
1837     }
1838 }
1839 \f
1840 /* Remove all expressions that refer to register REGNO,
1841    since they are already invalid, and we are about to
1842    mark that register valid again and don't want the old
1843    expressions to reappear as valid.  */
1844
1845 static void
1846 remove_invalid_refs (unsigned int regno)
1847 {
1848   unsigned int i;
1849   struct table_elt *p, *next;
1850
1851   for (i = 0; i < HASH_SIZE; i++)
1852     for (p = table[i]; p; p = next)
1853       {
1854         next = p->next_same_hash;
1855         if (!REG_P (p->exp)
1856             && refers_to_regno_p (regno, regno + 1, p->exp, (rtx *) 0))
1857           remove_from_table (p, i);
1858       }
1859 }
1860
1861 /* Likewise for a subreg with subreg_reg REGNO, subreg_byte OFFSET,
1862    and mode MODE.  */
1863 static void
1864 remove_invalid_subreg_refs (unsigned int regno, unsigned int offset,
1865                             enum machine_mode mode)
1866 {
1867   unsigned int i;
1868   struct table_elt *p, *next;
1869   unsigned int end = offset + (GET_MODE_SIZE (mode) - 1);
1870
1871   for (i = 0; i < HASH_SIZE; i++)
1872     for (p = table[i]; p; p = next)
1873       {
1874         rtx exp = p->exp;
1875         next = p->next_same_hash;
1876
1877         if (!REG_P (exp)
1878             && (GET_CODE (exp) != SUBREG
1879                 || !REG_P (SUBREG_REG (exp))
1880                 || REGNO (SUBREG_REG (exp)) != regno
1881                 || (((SUBREG_BYTE (exp)
1882                       + (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (exp)) - 1)) >= offset)
1883                     && SUBREG_BYTE (exp) <= end))
1884             && refers_to_regno_p (regno, regno + 1, p->exp, (rtx *) 0))
1885           remove_from_table (p, i);
1886       }
1887 }
1888 \f
1889 /* Recompute the hash codes of any valid entries in the hash table that
1890    reference X, if X is a register, or SUBREG_REG (X) if X is a SUBREG.
1891
1892    This is called when we make a jump equivalence.  */
1893
1894 static void
1895 rehash_using_reg (rtx x)
1896 {
1897   unsigned int i;
1898   struct table_elt *p, *next;
1899   unsigned hash;
1900
1901   if (GET_CODE (x) == SUBREG)
1902     x = SUBREG_REG (x);
1903
1904   /* If X is not a register or if the register is known not to be in any
1905      valid entries in the table, we have no work to do.  */
1906
1907   if (!REG_P (x)
1908       || REG_IN_TABLE (REGNO (x)) < 0
1909       || REG_IN_TABLE (REGNO (x)) != REG_TICK (REGNO (x)))
1910     return;
1911
1912   /* Scan all hash chains looking for valid entries that mention X.
1913      If we find one and it is in the wrong hash chain, move it.  */
1914
1915   for (i = 0; i < HASH_SIZE; i++)
1916     for (p = table[i]; p; p = next)
1917       {
1918         next = p->next_same_hash;
1919         if (reg_mentioned_p (x, p->exp)
1920             && exp_equiv_p (p->exp, p->exp, 1, false)
1921             && i != (hash = SAFE_HASH (p->exp, p->mode)))
1922           {
1923             if (p->next_same_hash)
1924               p->next_same_hash->prev_same_hash = p->prev_same_hash;
1925
1926             if (p->prev_same_hash)
1927               p->prev_same_hash->next_same_hash = p->next_same_hash;
1928             else
1929               table[i] = p->next_same_hash;
1930
1931             p->next_same_hash = table[hash];
1932             p->prev_same_hash = 0;
1933             if (table[hash])
1934               table[hash]->prev_same_hash = p;
1935             table[hash] = p;
1936           }
1937       }
1938 }
1939 \f
1940 /* Remove from the hash table any expression that is a call-clobbered
1941    register.  Also update their TICK values.  */
1942
1943 static void
1944 invalidate_for_call (void)
1945 {
1946   unsigned int regno, endregno;
1947   unsigned int i;
1948   unsigned hash;
1949   struct table_elt *p, *next;
1950   int in_table = 0;
1951
1952   /* Go through all the hard registers.  For each that is clobbered in
1953      a CALL_INSN, remove the register from quantity chains and update
1954      reg_tick if defined.  Also see if any of these registers is currently
1955      in the table.  */
1956
1957   for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
1958     if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
1959       {
1960         delete_reg_equiv (regno);
1961         if (REG_TICK (regno) >= 0)
1962           {
1963             REG_TICK (regno)++;
1964             SUBREG_TICKED (regno) = -1;
1965           }
1966
1967         in_table |= (TEST_HARD_REG_BIT (hard_regs_in_table, regno) != 0);
1968       }
1969
1970   /* In the case where we have no call-clobbered hard registers in the
1971      table, we are done.  Otherwise, scan the table and remove any
1972      entry that overlaps a call-clobbered register.  */
1973
1974   if (in_table)
1975     for (hash = 0; hash < HASH_SIZE; hash++)
1976       for (p = table[hash]; p; p = next)
1977         {
1978           next = p->next_same_hash;
1979
1980           if (!REG_P (p->exp)
1981               || REGNO (p->exp) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1982             continue;
1983
1984           regno = REGNO (p->exp);
1985           endregno = regno + hard_regno_nregs[regno][GET_MODE (p->exp)];
1986
1987           for (i = regno; i < endregno; i++)
1988             if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, i))
1989               {
1990                 remove_from_table (p, hash);
1991                 break;
1992               }
1993         }
1994 }
1995 \f
1996 /* Given an expression X of type CONST,
1997    and ELT which is its table entry (or 0 if it
1998    is not in the hash table),
1999    return an alternate expression for X as a register plus integer.
2000    If none can be found, return 0.  */
2001
2002 static rtx
2003 use_related_value (rtx x, struct table_elt *elt)
2004 {
2005   struct table_elt *relt = 0;
2006   struct table_elt *p, *q;
2007   HOST_WIDE_INT offset;
2008
2009   /* First, is there anything related known?
2010      If we have a table element, we can tell from that.
2011      Otherwise, must look it up.  */
2012
2013   if (elt != 0 && elt->related_value != 0)
2014     relt = elt;
2015   else if (elt == 0 && GET_CODE (x) == CONST)
2016     {
2017       rtx subexp = get_related_value (x);
2018       if (subexp != 0)
2019         relt = lookup (subexp,
2020                        SAFE_HASH (subexp, GET_MODE (subexp)),
2021                        GET_MODE (subexp));
2022     }
2023
2024   if (relt == 0)
2025     return 0;
2026
2027   /* Search all related table entries for one that has an
2028      equivalent register.  */
2029
2030   p = relt;
2031   while (1)
2032     {
2033       /* This loop is strange in that it is executed in two different cases.
2034          The first is when X is already in the table.  Then it is searching
2035          the RELATED_VALUE list of X's class (RELT).  The second case is when
2036          X is not in the table.  Then RELT points to a class for the related
2037          value.
2038
2039          Ensure that, whatever case we are in, that we ignore classes that have
2040          the same value as X.  */
2041
2042       if (rtx_equal_p (x, p->exp))
2043         q = 0;
2044       else
2045         for (q = p->first_same_value; q; q = q->next_same_value)
2046           if (REG_P (q->exp))
2047             break;
2048
2049       if (q)
2050         break;
2051
2052       p = p->related_value;
2053
2054       /* We went all the way around, so there is nothing to be found.
2055          Alternatively, perhaps RELT was in the table for some other reason
2056          and it has no related values recorded.  */
2057       if (p == relt || p == 0)
2058         break;
2059     }
2060
2061   if (q == 0)
2062     return 0;
2063
2064   offset = (get_integer_term (x) - get_integer_term (p->exp));
2065   /* Note: OFFSET may be 0 if P->xexp and X are related by commutativity.  */
2066   return plus_constant (q->exp, offset);
2067 }
2068 \f
2069 /* Hash a string.  Just add its bytes up.  */
2070 static inline unsigned
2071 hash_rtx_string (const char *ps)
2072 {
2073   unsigned hash = 0;
2074   const unsigned char *p = (const unsigned char *) ps;
2075
2076   if (p)
2077     while (*p)
2078       hash += *p++;
2079
2080   return hash;
2081 }
2082
2083 /* Hash an rtx.  We are careful to make sure the value is never negative.
2084    Equivalent registers hash identically.
2085    MODE is used in hashing for CONST_INTs only;
2086    otherwise the mode of X is used.
2087
2088    Store 1 in DO_NOT_RECORD_P if any subexpression is volatile.
2089
2090    If HASH_ARG_IN_MEMORY_P is not NULL, store 1 in it if X contains
2091    a MEM rtx which does not have the RTX_UNCHANGING_P bit set.
2092
2093    Note that cse_insn knows that the hash code of a MEM expression
2094    is just (int) MEM plus the hash code of the address.  */
2095
2096 unsigned
2097 hash_rtx (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
2098           int *hash_arg_in_memory_p, bool have_reg_qty)
2099 {
2100   int i, j;
2101   unsigned hash = 0;
2102   enum rtx_code code;
2103   const char *fmt;
2104
2105   /* Used to turn recursion into iteration.  We can't rely on GCC's
2106      tail-recursion elimination since we need to keep accumulating values
2107      in HASH.  */
2108  repeat:
2109   if (x == 0)
2110     return hash;
2111
2112   code = GET_CODE (x);
2113   switch (code)
2114     {
2115     case REG:
2116       {
2117         unsigned int regno = REGNO (x);
2118
2119         if (!reload_completed)
2120           {
2121             /* On some machines, we can't record any non-fixed hard register,
2122                because extending its life will cause reload problems.  We
2123                consider ap, fp, sp, gp to be fixed for this purpose.
2124
2125                We also consider CCmode registers to be fixed for this purpose;
2126                failure to do so leads to failure to simplify 0<100 type of
2127                conditionals.
2128
2129                On all machines, we can't record any global registers.
2130                Nor should we record any register that is in a small
2131                class, as defined by CLASS_LIKELY_SPILLED_P.  */
2132             bool record;
2133
2134             if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2135               record = true;
2136             else if (x == frame_pointer_rtx
2137                      || x == hard_frame_pointer_rtx
2138                      || x == arg_pointer_rtx
2139                      || x == stack_pointer_rtx
2140                      || x == pic_offset_table_rtx)
2141               record = true;
2142             else if (global_regs[regno])
2143               record = false;
2144             else if (fixed_regs[regno])
2145               record = true;
2146             else if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (x)) == MODE_CC)
2147               record = true;
2148             else if (SMALL_REGISTER_CLASSES)
2149               record = false;
2150             else if (CLASS_LIKELY_SPILLED_P (REGNO_REG_CLASS (regno)))
2151               record = false;
2152             else
2153               record = true;
2154
2155             if (!record)
2156               {
2157                 *do_not_record_p = 1;
2158                 return 0;
2159               }
2160           }
2161
2162         hash += ((unsigned int) REG << 7);
2163         hash += (have_reg_qty ? (unsigned) REG_QTY (regno) : regno);
2164         return hash;
2165       }
2166
2167     /* We handle SUBREG of a REG specially because the underlying
2168        reg changes its hash value with every value change; we don't
2169        want to have to forget unrelated subregs when one subreg changes.  */
2170     case SUBREG:
2171       {
2172         if (REG_P (SUBREG_REG (x)))
2173           {
2174             hash += (((unsigned int) SUBREG << 7)
2175                      + REGNO (SUBREG_REG (x))
2176                      + (SUBREG_BYTE (x) / UNITS_PER_WORD));
2177             return hash;
2178           }
2179         break;
2180       }
2181
2182     case CONST_INT:
2183       hash += (((unsigned int) CONST_INT << 7) + (unsigned int) mode
2184                + (unsigned int) INTVAL (x));
2185       return hash;
2186
2187     case CONST_DOUBLE:
2188       /* This is like the general case, except that it only counts
2189          the integers representing the constant.  */
2190       hash += (unsigned int) code + (unsigned int) GET_MODE (x);
2191       if (GET_MODE (x) != VOIDmode)
2192         hash += real_hash (CONST_DOUBLE_REAL_VALUE (x));
2193       else
2194         hash += ((unsigned int) CONST_DOUBLE_LOW (x)
2195                  + (unsigned int) CONST_DOUBLE_HIGH (x));
2196       return hash;
2197
2198     case CONST_VECTOR:
2199       {
2200         int units;
2201         rtx elt;
2202
2203         units = CONST_VECTOR_NUNITS (x);
2204
2205         for (i = 0; i < units; ++i)
2206           {
2207             elt = CONST_VECTOR_ELT (x, i);
2208             hash += hash_rtx (elt, GET_MODE (elt), do_not_record_p,
2209                               hash_arg_in_memory_p, have_reg_qty);
2210           }
2211
2212         return hash;
2213       }
2214
2215       /* Assume there is only one rtx object for any given label.  */
2216     case LABEL_REF:
2217       /* We don't hash on the address of the CODE_LABEL to avoid bootstrap
2218          differences and differences between each stage's debugging dumps.  */
2219          hash += (((unsigned int) LABEL_REF << 7)
2220                   + CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (x, 0)));
2221       return hash;
2222
2223     case SYMBOL_REF:
2224       {
2225         /* Don't hash on the symbol's address to avoid bootstrap differences.
2226            Different hash values may cause expressions to be recorded in
2227            different orders and thus different registers to be used in the
2228            final assembler.  This also avoids differences in the dump files
2229            between various stages.  */
2230         unsigned int h = 0;
2231         const unsigned char *p = (const unsigned char *) XSTR (x, 0);
2232
2233         while (*p)
2234           h += (h << 7) + *p++; /* ??? revisit */
2235
2236         hash += ((unsigned int) SYMBOL_REF << 7) + h;
2237         return hash;
2238       }
2239
2240     case MEM:
2241       /* We don't record if marked volatile or if BLKmode since we don't
2242          know the size of the move.  */
2243       if (MEM_VOLATILE_P (x) || GET_MODE (x) == BLKmode)
2244         {
2245           *do_not_record_p = 1;
2246           return 0;
2247         }
2248       if (hash_arg_in_memory_p && !MEM_READONLY_P (x))
2249         *hash_arg_in_memory_p = 1;
2250
2251       /* Now that we have already found this special case,
2252          might as well speed it up as much as possible.  */
2253       hash += (unsigned) MEM;
2254       x = XEXP (x, 0);
2255       goto repeat;
2256
2257     case USE:
2258       /* A USE that mentions non-volatile memory needs special
2259          handling since the MEM may be BLKmode which normally
2260          prevents an entry from being made.  Pure calls are
2261          marked by a USE which mentions BLKmode memory.
2262          See calls.c:emit_call_1.  */
2263       if (MEM_P (XEXP (x, 0))
2264           && ! MEM_VOLATILE_P (XEXP (x, 0)))
2265         {
2266           hash += (unsigned) USE;
2267           x = XEXP (x, 0);
2268
2269           if (hash_arg_in_memory_p && !MEM_READONLY_P (x))
2270             *hash_arg_in_memory_p = 1;
2271
2272           /* Now that we have already found this special case,
2273              might as well speed it up as much as possible.  */
2274           hash += (unsigned) MEM;
2275           x = XEXP (x, 0);
2276           goto repeat;
2277         }
2278       break;
2279
2280     case PRE_DEC:
2281     case PRE_INC:
2282     case POST_DEC:
2283     case POST_INC:
2284     case PRE_MODIFY:
2285     case POST_MODIFY:
2286     case PC:
2287     case CC0:
2288     case CALL:
2289     case UNSPEC_VOLATILE:
2290       *do_not_record_p = 1;
2291       return 0;
2292
2293     case ASM_OPERANDS:
2294       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2295         {
2296           *do_not_record_p = 1;
2297           return 0;
2298         }
2299       else
2300         {
2301           /* We don't want to take the filename and line into account.  */
2302           hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x)
2303             + hash_rtx_string (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x))
2304             + hash_rtx_string (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x))
2305             + (unsigned) ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x);
2306
2307           if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
2308             {
2309               for (i = 1; i < ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x); i++)
2310                 {
2311                   hash += (hash_rtx (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
2312                                      GET_MODE (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i)),
2313                                      do_not_record_p, hash_arg_in_memory_p,
2314                                      have_reg_qty)
2315                            + hash_rtx_string
2316                                 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, i)));
2317                 }
2318
2319               hash += hash_rtx_string (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, 0));
2320               x = ASM_OPERANDS_INPUT (x, 0);
2321               mode = GET_MODE (x);
2322               goto repeat;
2323             }
2324
2325           return hash;
2326         }
2327       break;
2328
2329     default:
2330       break;
2331     }
2332
2333   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
2334   hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x);
2335   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2336   for (; i >= 0; i--)
2337     {
2338       switch (fmt[i])
2339         {
2340         case 'e':
2341           /* If we are about to do the last recursive call
2342              needed at this level, change it into iteration.
2343              This function  is called enough to be worth it.  */
2344           if (i == 0)
2345             {
2346               x = XEXP (x, i);
2347               goto repeat;
2348             }
2349
2350           hash += hash_rtx (XEXP (x, i), 0, do_not_record_p,
2351                             hash_arg_in_memory_p, have_reg_qty);
2352           break;
2353
2354         case 'E':
2355           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2356             hash += hash_rtx (XVECEXP (x, i, j), 0, do_not_record_p,
2357                               hash_arg_in_memory_p, have_reg_qty);
2358           break;
2359
2360         case 's':
2361           hash += hash_rtx_string (XSTR (x, i));
2362           break;
2363
2364         case 'i':
2365           hash += (unsigned int) XINT (x, i);
2366           break;
2367
2368         case '0': case 't':
2369           /* Unused.  */
2370           break;
2371
2372         default:
2373           gcc_unreachable ();
2374         }
2375     }
2376
2377   return hash;
2378 }
2379
2380 /* Hash an rtx X for cse via hash_rtx.
2381    Stores 1 in do_not_record if any subexpression is volatile.
2382    Stores 1 in hash_arg_in_memory if X contains a mem rtx which
2383    does not have the RTX_UNCHANGING_P bit set.  */
2384
2385 static inline unsigned
2386 canon_hash (rtx x, enum machine_mode mode)
2387 {
2388   return hash_rtx (x, mode, &do_not_record, &hash_arg_in_memory, true);
2389 }
2390
2391 /* Like canon_hash but with no side effects, i.e. do_not_record
2392    and hash_arg_in_memory are not changed.  */
2393
2394 static inline unsigned
2395 safe_hash (rtx x, enum machine_mode mode)
2396 {
2397   int dummy_do_not_record;
2398   return hash_rtx (x, mode, &dummy_do_not_record, NULL, true);
2399 }
2400 \f
2401 /* Return 1 iff X and Y would canonicalize into the same thing,
2402    without actually constructing the canonicalization of either one.
2403    If VALIDATE is nonzero,
2404    we assume X is an expression being processed from the rtl
2405    and Y was found in the hash table.  We check register refs
2406    in Y for being marked as valid.
2407
2408    If FOR_GCSE is true, we compare X and Y for equivalence for GCSE.  */
2409
2410 int
2411 exp_equiv_p (rtx x, rtx y, int validate, bool for_gcse)
2412 {
2413   int i, j;
2414   enum rtx_code code;
2415   const char *fmt;
2416
2417   /* Note: it is incorrect to assume an expression is equivalent to itself
2418      if VALIDATE is nonzero.  */
2419   if (x == y && !validate)
2420     return 1;
2421
2422   if (x == 0 || y == 0)
2423     return x == y;
2424
2425   code = GET_CODE (x);
2426   if (code != GET_CODE (y))
2427     return 0;
2428
2429   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.  */
2430   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
2431     return 0;
2432
2433   switch (code)
2434     {
2435     case PC:
2436     case CC0:
2437     case CONST_INT:
2438     case CONST_DOUBLE:
2439       return x == y;
2440
2441     case LABEL_REF:
2442       return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
2443
2444     case SYMBOL_REF:
2445       return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
2446
2447     case REG:
2448       if (for_gcse)
2449         return REGNO (x) == REGNO (y);
2450       else
2451         {
2452           unsigned int regno = REGNO (y);
2453           unsigned int i;
2454           unsigned int endregno
2455             = regno + (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER ? 1
2456                        : hard_regno_nregs[regno][GET_MODE (y)]);
2457
2458           /* If the quantities are not the same, the expressions are not
2459              equivalent.  If there are and we are not to validate, they
2460              are equivalent.  Otherwise, ensure all regs are up-to-date.  */
2461
2462           if (REG_QTY (REGNO (x)) != REG_QTY (regno))
2463             return 0;
2464
2465           if (! validate)
2466             return 1;
2467
2468           for (i = regno; i < endregno; i++)
2469             if (REG_IN_TABLE (i) != REG_TICK (i))
2470               return 0;
2471
2472           return 1;
2473         }
2474
2475     case MEM:
2476       if (for_gcse)
2477         {
2478           /* A volatile mem should not be considered equivalent to any
2479              other.  */
2480           if (MEM_VOLATILE_P (x) || MEM_VOLATILE_P (y))
2481             return 0;
2482
2483           /* Can't merge two expressions in different alias sets, since we
2484              can decide that the expression is transparent in a block when
2485              it isn't, due to it being set with the different alias set.
2486
2487              Also, can't merge two expressions with different MEM_ATTRS.
2488              They could e.g. be two different entities allocated into the
2489              same space on the stack (see e.g. PR25130).  In that case, the
2490              MEM addresses can be the same, even though the two MEMs are
2491              absolutely not equivalent.  
2492    
2493              But because really all MEM attributes should be the same for
2494              equivalent MEMs, we just use the invariant that MEMs that have
2495              the same attributes share the same mem_attrs data structure.  */
2496           if (MEM_ATTRS (x) != MEM_ATTRS (y))
2497             return 0;
2498         }
2499       break;
2500
2501     /*  For commutative operations, check both orders.  */
2502     case PLUS:
2503     case MULT:
2504     case AND:
2505     case IOR:
2506     case XOR:
2507     case NE:
2508     case EQ:
2509       return ((exp_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0),
2510                              validate, for_gcse)
2511                && exp_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1),
2512                                 validate, for_gcse))
2513               || (exp_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1),
2514                                 validate, for_gcse)
2515                   && exp_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0),
2516                                    validate, for_gcse)));
2517
2518     case ASM_OPERANDS:
2519       /* We don't use the generic code below because we want to
2520          disregard filename and line numbers.  */
2521
2522       /* A volatile asm isn't equivalent to any other.  */
2523       if (MEM_VOLATILE_P (x) || MEM_VOLATILE_P (y))
2524         return 0;
2525
2526       if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y)
2527           || strcmp (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x), ASM_OPERANDS_TEMPLATE (y))
2528           || strcmp (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x),
2529                      ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (y))
2530           || ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x) != ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (y)
2531           || ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) != ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (y))
2532         return 0;
2533
2534       if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
2535         {
2536           for (i = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) - 1; i >= 0; i--)
2537             if (! exp_equiv_p (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
2538                                ASM_OPERANDS_INPUT (y, i),
2539                                validate, for_gcse)
2540                 || strcmp (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, i),
2541                            ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (y, i)))
2542               return 0;
2543         }
2544
2545       return 1;
2546
2547     default:
2548       break;
2549     }
2550
2551   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
2552      fail to match, return 0 for the whole thing.  */
2553
2554   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2555   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2556     {
2557       switch (fmt[i])
2558         {
2559         case 'e':
2560           if (! exp_equiv_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i),
2561                               validate, for_gcse))
2562             return 0;
2563           break;
2564
2565         case 'E':
2566           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
2567             return 0;
2568           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2569             if (! exp_equiv_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j),
2570                                 validate, for_gcse))
2571               return 0;
2572           break;
2573
2574         case 's':
2575           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
2576             return 0;
2577           break;
2578
2579         case 'i':
2580           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
2581             return 0;
2582           break;
2583
2584         case 'w':
2585           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
2586             return 0;
2587           break;
2588
2589         case '0':
2590         case 't':
2591           break;
2592
2593         default:
2594           gcc_unreachable ();
2595         }
2596     }
2597
2598   return 1;
2599 }
2600 \f
2601 /* Return 1 if X has a value that can vary even between two
2602    executions of the program.  0 means X can be compared reliably
2603    against certain constants or near-constants.  */
2604
2605 static int
2606 cse_rtx_varies_p (rtx x, int from_alias)
2607 {
2608   /* We need not check for X and the equivalence class being of the same
2609      mode because if X is equivalent to a constant in some mode, it
2610      doesn't vary in any mode.  */
2611
2612   if (REG_P (x)
2613       && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (x)))
2614     {
2615       int x_q = REG_QTY (REGNO (x));
2616       struct qty_table_elem *x_ent = &qty_table[x_q];
2617
2618       if (GET_MODE (x) == x_ent->mode
2619           && x_ent->const_rtx != NULL_RTX)
2620         return 0;
2621     }
2622
2623   if (GET_CODE (x) == PLUS
2624       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT
2625       && REG_P (XEXP (x, 0))
2626       && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (XEXP (x, 0))))
2627     {
2628       int x0_q = REG_QTY (REGNO (XEXP (x, 0)));
2629       struct qty_table_elem *x0_ent = &qty_table[x0_q];
2630
2631       if ((GET_MODE (XEXP (x, 0)) == x0_ent->mode)
2632           && x0_ent->const_rtx != NULL_RTX)
2633         return 0;
2634     }
2635
2636   /* This can happen as the result of virtual register instantiation, if
2637      the initial constant is too large to be a valid address.  This gives
2638      us a three instruction sequence, load large offset into a register,
2639      load fp minus a constant into a register, then a MEM which is the
2640      sum of the two `constant' registers.  */
2641   if (GET_CODE (x) == PLUS
2642       && REG_P (XEXP (x, 0))
2643       && REG_P (XEXP (x, 1))
2644       && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (XEXP (x, 0)))
2645       && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (XEXP (x, 1))))
2646     {
2647       int x0_q = REG_QTY (REGNO (XEXP (x, 0)));
2648       int x1_q = REG_QTY (REGNO (XEXP (x, 1)));
2649       struct qty_table_elem *x0_ent = &qty_table[x0_q];
2650       struct qty_table_elem *x1_ent = &qty_table[x1_q];
2651
2652       if ((GET_MODE (XEXP (x, 0)) == x0_ent->mode)
2653           && x0_ent->const_rtx != NULL_RTX
2654           && (GET_MODE (XEXP (x, 1)) == x1_ent->mode)
2655           && x1_ent->const_rtx != NULL_RTX)
2656         return 0;
2657     }
2658
2659   return rtx_varies_p (x, from_alias);
2660 }
2661 \f
2662 /* Subroutine of canon_reg.  Pass *XLOC through canon_reg, and validate
2663    the result if necessary.  INSN is as for canon_reg.  */
2664
2665 static void
2666 validate_canon_reg (rtx *xloc, rtx insn)
2667 {
2668   rtx new = canon_reg (*xloc, insn);
2669
2670   /* If replacing pseudo with hard reg or vice versa, ensure the
2671      insn remains valid.  Likewise if the insn has MATCH_DUPs.  */
2672   if (insn != 0 && new != 0)
2673     validate_change (insn, xloc, new, 1);
2674   else
2675     *xloc = new;
2676 }
2677
2678 /* Canonicalize an expression:
2679    replace each register reference inside it
2680    with the "oldest" equivalent register.
2681
2682    If INSN is nonzero validate_change is used to ensure that INSN remains valid
2683    after we make our substitution.  The calls are made with IN_GROUP nonzero
2684    so apply_change_group must be called upon the outermost return from this
2685    function (unless INSN is zero).  The result of apply_change_group can
2686    generally be discarded since the changes we are making are optional.  */
2687
2688 static rtx
2689 canon_reg (rtx x, rtx insn)
2690 {
2691   int i;
2692   enum rtx_code code;
2693   const char *fmt;
2694
2695   if (x == 0)
2696     return x;
2697
2698   code = GET_CODE (x);
2699   switch (code)
2700     {
2701     case PC:
2702     case CC0:
2703     case CONST:
2704     case CONST_INT:
2705     case CONST_DOUBLE:
2706     case CONST_VECTOR:
2707     case SYMBOL_REF:
2708     case LABEL_REF:
2709     case ADDR_VEC:
2710     case ADDR_DIFF_VEC:
2711       return x;
2712
2713     case REG:
2714       {
2715         int first;
2716         int q;
2717         struct qty_table_elem *ent;
2718
2719         /* Never replace a hard reg, because hard regs can appear
2720            in more than one machine mode, and we must preserve the mode
2721            of each occurrence.  Also, some hard regs appear in
2722            MEMs that are shared and mustn't be altered.  Don't try to
2723            replace any reg that maps to a reg of class NO_REGS.  */
2724         if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2725             || ! REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (x)))
2726           return x;
2727
2728         q = REG_QTY (REGNO (x));
2729         ent = &qty_table[q];
2730         first = ent->first_reg;
2731         return (first >= FIRST_PSEUDO_REGISTER ? regno_reg_rtx[first]
2732                 : REGNO_REG_CLASS (first) == NO_REGS ? x
2733                 : gen_rtx_REG (ent->mode, first));
2734       }
2735
2736     default:
2737       break;
2738     }
2739
2740   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2741   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2742     {
2743       int j;
2744
2745       if (fmt[i] == 'e')
2746         validate_canon_reg (&XEXP (x, i), insn);
2747       else if (fmt[i] == 'E')
2748         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2749           validate_canon_reg (&XVECEXP (x, i, j), insn);
2750     }
2751
2752   return x;
2753 }
2754 \f
2755 /* Given an operation (CODE, *PARG1, *PARG2), where code is a comparison
2756    operation (EQ, NE, GT, etc.), follow it back through the hash table and
2757    what values are being compared.
2758
2759    *PARG1 and *PARG2 are updated to contain the rtx representing the values
2760    actually being compared.  For example, if *PARG1 was (cc0) and *PARG2
2761    was (const_int 0), *PARG1 and *PARG2 will be set to the objects that were
2762    compared to produce cc0.
2763
2764    The return value is the comparison operator and is either the code of
2765    A or the code corresponding to the inverse of the comparison.  */
2766
2767 static enum rtx_code
2768 find_comparison_args (enum rtx_code code, rtx *parg1, rtx *parg2,
2769                       enum machine_mode *pmode1, enum machine_mode *pmode2)
2770 {
2771   rtx arg1, arg2;
2772
2773   arg1 = *parg1, arg2 = *parg2;
2774
2775   /* If ARG2 is const0_rtx, see what ARG1 is equivalent to.  */
2776
2777   while (arg2 == CONST0_RTX (GET_MODE (arg1)))
2778     {
2779       /* Set nonzero when we find something of interest.  */
2780       rtx x = 0;
2781       int reverse_code = 0;
2782       struct table_elt *p = 0;
2783
2784       /* If arg1 is a COMPARE, extract the comparison arguments from it.
2785          On machines with CC0, this is the only case that can occur, since
2786          fold_rtx will return the COMPARE or item being compared with zero
2787          when given CC0.  */
2788
2789       if (GET_CODE (arg1) == COMPARE && arg2 == const0_rtx)
2790         x = arg1;
2791
2792       /* If ARG1 is a comparison operator and CODE is testing for
2793          STORE_FLAG_VALUE, get the inner arguments.  */
2794
2795       else if (COMPARISON_P (arg1))
2796         {
2797 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
2798           REAL_VALUE_TYPE fsfv;
2799 #endif
2800
2801           if (code == NE
2802               || (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (arg1)) == MODE_INT
2803                   && code == LT && STORE_FLAG_VALUE == -1)
2804 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
2805               || (SCALAR_FLOAT_MODE_P (GET_MODE (arg1))
2806                   && (fsfv = FLOAT_STORE_FLAG_VALUE (GET_MODE (arg1)),
2807                       REAL_VALUE_NEGATIVE (fsfv)))
2808 #endif
2809               )
2810             x = arg1;
2811           else if (code == EQ
2812                    || (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (arg1)) == MODE_INT
2813                        && code == GE && STORE_FLAG_VALUE == -1)
2814 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
2815                    || (SCALAR_FLOAT_MODE_P (GET_MODE (arg1))
2816                        && (fsfv = FLOAT_STORE_FLAG_VALUE (GET_MODE (arg1)),
2817                            REAL_VALUE_NEGATIVE (fsfv)))
2818 #endif
2819                    )
2820             x = arg1, reverse_code = 1;
2821         }
2822
2823       /* ??? We could also check for
2824
2825          (ne (and (eq (...) (const_int 1))) (const_int 0))
2826
2827          and related forms, but let's wait until we see them occurring.  */
2828
2829       if (x == 0)
2830         /* Look up ARG1 in the hash table and see if it has an equivalence
2831            that lets us see what is being compared.  */
2832         p = lookup (arg1, SAFE_HASH (arg1, GET_MODE (arg1)), GET_MODE (arg1));
2833       if (p)
2834         {
2835           p = p->first_same_value;
2836
2837           /* If what we compare is already known to be constant, that is as
2838              good as it gets.
2839              We need to break the loop in this case, because otherwise we
2840              can have an infinite loop when looking at a reg that is known
2841              to be a constant which is the same as a comparison of a reg
2842              against zero which appears later in the insn stream, which in
2843              turn is constant and the same as the comparison of the first reg
2844              against zero...  */
2845           if (p->is_const)
2846             break;
2847         }
2848
2849       for (; p; p = p->next_same_value)
2850         {
2851           enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (p->exp);
2852 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
2853           REAL_VALUE_TYPE fsfv;
2854 #endif
2855
2856           /* If the entry isn't valid, skip it.  */
2857           if (! exp_equiv_p (p->exp, p->exp, 1, false))
2858             continue;
2859
2860           if (GET_CODE (p->exp) == COMPARE
2861               /* Another possibility is that this machine has a compare insn
2862                  that includes the comparison code.  In that case, ARG1 would
2863                  be equivalent to a comparison operation that would set ARG1 to
2864                  either STORE_FLAG_VALUE or zero.  If this is an NE operation,
2865                  ORIG_CODE is the actual comparison being done; if it is an EQ,
2866                  we must reverse ORIG_CODE.  On machine with a negative value
2867                  for STORE_FLAG_VALUE, also look at LT and GE operations.  */
2868               || ((code == NE
2869                    || (code == LT
2870                        && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
2871                        && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
2872                            <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
2873                        && (STORE_FLAG_VALUE
2874                            & ((HOST_WIDE_INT) 1
2875                               << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
2876 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
2877                    || (code == LT
2878                        && SCALAR_FLOAT_MODE_P (inner_mode)
2879                        && (fsfv = FLOAT_STORE_FLAG_VALUE (GET_MODE (arg1)),
2880                            REAL_VALUE_NEGATIVE (fsfv)))
2881 #endif
2882                    )
2883                   && COMPARISON_P (p->exp)))
2884             {
2885               x = p->exp;
2886               break;
2887             }
2888           else if ((code == EQ
2889                     || (code == GE
2890                         && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
2891                         && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
2892                             <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
2893                         && (STORE_FLAG_VALUE
2894                             & ((HOST_WIDE_INT) 1
2895                                << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
2896 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
2897                     || (code == GE
2898                         && SCALAR_FLOAT_MODE_P (inner_mode)
2899                         && (fsfv = FLOAT_STORE_FLAG_VALUE (GET_MODE (arg1)),
2900                             REAL_VALUE_NEGATIVE (fsfv)))
2901 #endif
2902                     )
2903                    && COMPARISON_P (p->exp))
2904             {
2905               reverse_code = 1;
2906               x = p->exp;
2907               break;
2908             }
2909
2910           /* If this non-trapping address, e.g. fp + constant, the
2911              equivalent is a better operand since it may let us predict
2912              the value of the comparison.  */
2913           else if (!rtx_addr_can_trap_p (p->exp))
2914             {
2915               arg1 = p->exp;
2916               continue;
2917             }
2918         }
2919
2920       /* If we didn't find a useful equivalence for ARG1, we are done.
2921          Otherwise, set up for the next iteration.  */
2922       if (x == 0)
2923         break;
2924
2925       /* If we need to reverse the comparison, make sure that that is
2926          possible -- we can't necessarily infer the value of GE from LT
2927          with floating-point operands.  */
2928       if (reverse_code)
2929         {
2930           enum rtx_code reversed = reversed_comparison_code (x, NULL_RTX);
2931           if (reversed == UNKNOWN)
2932             break;
2933           else
2934             code = reversed;
2935         }
2936       else if (COMPARISON_P (x))
2937         code = GET_CODE (x);
2938       arg1 = XEXP (x, 0), arg2 = XEXP (x, 1);
2939     }
2940
2941   /* Return our results.  Return the modes from before fold_rtx
2942      because fold_rtx might produce const_int, and then it's too late.  */
2943   *pmode1 = GET_MODE (arg1), *pmode2 = GET_MODE (arg2);
2944   *parg1 = fold_rtx (arg1, 0), *parg2 = fold_rtx (arg2, 0);
2945
2946   return code;
2947 }
2948 \f
2949 /* If X is a nontrivial arithmetic operation on an argument for which
2950    a constant value can be determined, return the result of operating
2951    on that value, as a constant.  Otherwise, return X, possibly with
2952    one or more operands changed to a forward-propagated constant.
2953
2954    If X is a register whose contents are known, we do NOT return
2955    those contents here; equiv_constant is called to perform that task.
2956    For SUBREGs and MEMs, we do that both here and in equiv_constant.
2957
2958    INSN is the insn that we may be modifying.  If it is 0, make a copy
2959    of X before modifying it.  */
2960
2961 static rtx
2962 fold_rtx (rtx x, rtx insn)
2963 {
2964   enum rtx_code code;
2965   enum machine_mode mode;
2966   const char *fmt;
2967   int i;
2968   rtx new = 0;
2969   int changed = 0;
2970
2971   /* Operands of X.  */
2972   rtx folded_arg0;
2973   rtx folded_arg1;
2974
2975   /* Constant equivalents of first three operands of X;
2976      0 when no such equivalent is known.  */
2977   rtx const_arg0;
2978   rtx const_arg1;
2979   rtx const_arg2;
2980
2981   /* The mode of the first operand of X.  We need this for sign and zero
2982      extends.  */
2983   enum machine_mode mode_arg0;
2984
2985   if (x == 0)
2986     return x;
2987
2988   /* Try to perform some initial simplifications on X.  */
2989   code = GET_CODE (x);
2990   switch (code)
2991     {
2992     case MEM:
2993     case SUBREG:
2994       if ((new = equiv_constant (x)) != NULL_RTX)
2995         return new;
2996       return x;
2997
2998     case CONST:
2999     case CONST_INT:
3000     case CONST_DOUBLE:
3001     case CONST_VECTOR:
3002     case SYMBOL_REF:
3003     case LABEL_REF:
3004     case REG:
3005     case PC:
3006       /* No use simplifying an EXPR_LIST
3007          since they are used only for lists of args
3008          in a function call's REG_EQUAL note.  */
3009     case EXPR_LIST:
3010       return x;
3011
3012 #ifdef HAVE_cc0
3013     case CC0:
3014       return prev_insn_cc0;
3015 #endif
3016
3017     case ASM_OPERANDS:
3018       if (insn)
3019         {
3020           for (i = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) - 1; i >= 0; i--)
3021             validate_change (insn, &ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
3022                              fold_rtx (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i), insn), 0);
3023         }
3024       return x;
3025
3026 #ifdef NO_FUNCTION_CSE
3027     case CALL:
3028       if (CONSTANT_P (XEXP (XEXP (x, 0), 0)))
3029         return x;
3030       break;
3031 #endif
3032
3033     /* Anything else goes through the loop below.  */
3034     default:
3035       break;
3036     }
3037
3038   mode = GET_MODE (x);
3039   const_arg0 = 0;
3040   const_arg1 = 0;
3041   const_arg2 = 0;
3042   mode_arg0 = VOIDmode;
3043
3044   /* Try folding our operands.
3045      Then see which ones have constant values known.  */
3046
3047   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3048   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3049     if (fmt[i] == 'e')
3050       {
3051         rtx folded_arg = XEXP (x, i), const_arg;
3052         enum machine_mode mode_arg = GET_MODE (folded_arg);
3053 #ifdef HAVE_cc0
3054         if (CC0_P (folded_arg))
3055           folded_arg = prev_insn_cc0, mode_arg = prev_insn_cc0_mode;
3056 #endif
3057         const_arg = equiv_constant (folded_arg);
3058
3059         /* For the first three operands, see if the operand
3060            is constant or equivalent to a constant.  */
3061         switch (i)
3062           {
3063           case 0:
3064             folded_arg0 = folded_arg;
3065             const_arg0 = const_arg;
3066             mode_arg0 = mode_arg;
3067             break;
3068           case 1:
3069             folded_arg1 = folded_arg;
3070             const_arg1 = const_arg;
3071             break;
3072           case 2:
3073             const_arg2 = const_arg;
3074             break;
3075           }
3076
3077         /* Pick the least expensive of the argument and an equivalent constant
3078            argument.  */
3079         if (const_arg != 0
3080             && const_arg != folded_arg
3081             && COST_IN (const_arg, code) <= COST_IN (folded_arg, code)
3082
3083             /* It's not safe to substitute the operand of a conversion
3084                operator with a constant, as the conversion's identity
3085                depends upon the mode of its operand.  This optimization
3086                is handled by the call to simplify_unary_operation.  */
3087             && (GET_RTX_CLASS (code) != RTX_UNARY
3088                 || GET_MODE (const_arg) == mode_arg0
3089                 || (code != ZERO_EXTEND
3090                     && code != SIGN_EXTEND
3091                     && code != TRUNCATE
3092                     && code != FLOAT_TRUNCATE
3093                     && code != FLOAT_EXTEND
3094                     && code != FLOAT
3095                     && code != FIX
3096                     && code != UNSIGNED_FLOAT
3097                     && code != UNSIGNED_FIX)))
3098           folded_arg = const_arg;
3099
3100         if (folded_arg == XEXP (x, i))
3101           continue;
3102
3103         if (insn == NULL_RTX && !changed)
3104           x = copy_rtx (x);
3105         changed = 1;
3106         validate_change (insn, &XEXP (x, i), folded_arg, 1);
3107       }
3108
3109   if (changed)
3110     {
3111       /* Canonicalize X if necessary, and keep const_argN and folded_argN
3112          consistent with the order in X.  */
3113       if (canonicalize_change_group (insn, x))
3114         {
3115           rtx tem;
3116           tem = const_arg0, const_arg0 = const_arg1, const_arg1 = tem;
3117           tem = folded_arg0, folded_arg0 = folded_arg1, folded_arg1 = tem;
3118         }
3119
3120       apply_change_group ();
3121     }
3122
3123   /* If X is an arithmetic operation, see if we can simplify it.  */
3124
3125   switch (GET_RTX_CLASS (code))
3126     {
3127     case RTX_UNARY:
3128       {
3129         int is_const = 0;
3130
3131         /* We can't simplify extension ops unless we know the
3132            original mode.  */
3133         if ((code == ZERO_EXTEND || code == SIGN_EXTEND)
3134             && mode_arg0 == VOIDmode)
3135           break;
3136
3137         /* If we had a CONST, strip it off and put it back later if we
3138            fold.  */
3139         if (const_arg0 != 0 && GET_CODE (const_arg0) == CONST)
3140           is_const = 1, const_arg0 = XEXP (const_arg0, 0);
3141
3142         new = simplify_unary_operation (code, mode,
3143                                         const_arg0 ? const_arg0 : folded_arg0,
3144                                         mode_arg0);
3145         /* NEG of PLUS could be converted into MINUS, but that causes
3146            expressions of the form
3147            (CONST (MINUS (CONST_INT) (SYMBOL_REF)))
3148            which many ports mistakenly treat as LEGITIMATE_CONSTANT_P.
3149            FIXME: those ports should be fixed.  */
3150         if (new != 0 && is_const
3151             && GET_CODE (new) == PLUS
3152             && (GET_CODE (XEXP (new, 0)) == SYMBOL_REF
3153                 || GET_CODE (XEXP (new, 0)) == LABEL_REF)
3154             && GET_CODE (XEXP (new, 1)) == CONST_INT)
3155           new = gen_rtx_CONST (mode, new);
3156       }
3157       break;
3158
3159     case RTX_COMPARE:
3160     case RTX_COMM_COMPARE:
3161       /* See what items are actually being compared and set FOLDED_ARG[01]
3162          to those values and CODE to the actual comparison code.  If any are
3163          constant, set CONST_ARG0 and CONST_ARG1 appropriately.  We needn't
3164          do anything if both operands are already known to be constant.  */
3165
3166       /* ??? Vector mode comparisons are not supported yet.  */
3167       if (VECTOR_MODE_P (mode))
3168         break;
3169
3170       if (const_arg0 == 0 || const_arg1 == 0)
3171         {
3172           struct table_elt *p0, *p1;
3173           rtx true_rtx = const_true_rtx, false_rtx = const0_rtx;
3174           enum machine_mode mode_arg1;
3175
3176 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
3177           if (SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode))
3178             {
3179               true_rtx = (CONST_DOUBLE_FROM_REAL_VALUE
3180                           (FLOAT_STORE_FLAG_VALUE (mode), mode));
3181               false_rtx = CONST0_RTX (mode);
3182             }
3183 #endif
3184
3185           code = find_comparison_args (code, &folded_arg0, &folded_arg1,
3186                                        &mode_arg0, &mode_arg1);
3187
3188           /* If the mode is VOIDmode or a MODE_CC mode, we don't know
3189              what kinds of things are being compared, so we can't do
3190              anything with this comparison.  */
3191
3192           if (mode_arg0 == VOIDmode || GET_MODE_CLASS (mode_arg0) == MODE_CC)
3193             break;
3194
3195           const_arg0 = equiv_constant (folded_arg0);
3196           const_arg1 = equiv_constant (folded_arg1);
3197
3198           /* If we do not now have two constants being compared, see
3199              if we can nevertheless deduce some things about the
3200              comparison.  */
3201           if (const_arg0 == 0 || const_arg1 == 0)
3202             {
3203               if (const_arg1 != NULL)
3204                 {
3205                   rtx cheapest_simplification;
3206                   int cheapest_cost;
3207                   rtx simp_result;
3208                   struct table_elt *p;
3209
3210                   /* See if we can find an equivalent of folded_arg0
3211                      that gets us a cheaper expression, possibly a
3212                      constant through simplifications.  */
3213                   p = lookup (folded_arg0, SAFE_HASH (folded_arg0, mode_arg0),
3214                               mode_arg0);
3215                   
3216                   if (p != NULL)
3217                     {
3218                       cheapest_simplification = x;
3219                       cheapest_cost = COST (x);
3220
3221                       for (p = p->first_same_value; p != NULL; p = p->next_same_value)
3222                         {
3223                           int cost;
3224
3225                           /* If the entry isn't valid, skip it.  */
3226                           if (! exp_equiv_p (p->exp, p->exp, 1, false))
3227                             continue;
3228
3229                           /* Try to simplify using this equivalence.  */
3230                           simp_result
3231                             = simplify_relational_operation (code, mode,
3232                                                              mode_arg0,
3233                                                              p->exp,
3234                                                              const_arg1);
3235
3236                           if (simp_result == NULL)
3237                             continue;
3238
3239                           cost = COST (simp_result);
3240                           if (cost < cheapest_cost)
3241                             {
3242                               cheapest_cost = cost;
3243                               cheapest_simplification = simp_result;
3244                             }
3245                         }
3246
3247                       /* If we have a cheaper expression now, use that
3248                          and try folding it further, from the top.  */
3249                       if (cheapest_simplification != x)
3250                         return fold_rtx (cheapest_simplification, insn);
3251                     }
3252                 }
3253
3254               /* Some addresses are known to be nonzero.  We don't know
3255                  their sign, but equality comparisons are known.  */
3256               if (const_arg1 == const0_rtx
3257                   && nonzero_address_p (folded_arg0))
3258                 {
3259                   if (code == EQ)
3260                     return false_rtx;
3261                   else if (code == NE)
3262                     return true_rtx;
3263                 }
3264
3265               /* See if the two operands are the same.  */
3266
3267               if (folded_arg0 == folded_arg1
3268                   || (REG_P (folded_arg0)
3269                       && REG_P (folded_arg1)
3270                       && (REG_QTY (REGNO (folded_arg0))
3271                           == REG_QTY (REGNO (folded_arg1))))
3272                   || ((p0 = lookup (folded_arg0,
3273                                     SAFE_HASH (folded_arg0, mode_arg0),
3274                                     mode_arg0))
3275                       && (p1 = lookup (folded_arg1,
3276                                        SAFE_HASH (folded_arg1, mode_arg0),
3277                                        mode_arg0))
3278                       && p0->first_same_value == p1->first_same_value))
3279                 {
3280                   /* Sadly two equal NaNs are not equivalent.  */
3281                   if (!HONOR_NANS (mode_arg0))
3282                     return ((code == EQ || code == LE || code == GE
3283                              || code == LEU || code == GEU || code == UNEQ
3284                              || code == UNLE || code == UNGE
3285                              || code == ORDERED)
3286                             ? true_rtx : false_rtx);
3287                   /* Take care for the FP compares we can resolve.  */
3288                   if (code == UNEQ || code == UNLE || code == UNGE)
3289                     return true_rtx;
3290                   if (code == LTGT || code == LT || code == GT)
3291                     return false_rtx;
3292                 }
3293
3294               /* If FOLDED_ARG0 is a register, see if the comparison we are
3295                  doing now is either the same as we did before or the reverse
3296                  (we only check the reverse if not floating-point).  */
3297               else if (REG_P (folded_arg0))
3298                 {
3299                   int qty = REG_QTY (REGNO (folded_arg0));
3300
3301                   if (REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (folded_arg0)))
3302                     {
3303                       struct qty_table_elem *ent = &qty_table[qty];
3304
3305                       if ((comparison_dominates_p (ent->comparison_code, code)
3306                            || (! FLOAT_MODE_P (mode_arg0)
3307                                && comparison_dominates_p (ent->comparison_code,
3308                                                           reverse_condition (code))))
3309                           && (rtx_equal_p (ent->comparison_const, folded_arg1)
3310                               || (const_arg1
3311                                   && rtx_equal_p (ent->comparison_const,
3312                                                   const_arg1))
3313                               || (REG_P (folded_arg1)
3314                                   && (REG_QTY (REGNO (folded_arg1)) == ent->comparison_qty))))
3315                         return (comparison_dominates_p (ent->comparison_code, code)
3316                                 ? true_rtx : false_rtx);
3317                     }
3318                 }
3319             }
3320         }
3321
3322       /* If we are comparing against zero, see if the first operand is
3323          equivalent to an IOR with a constant.  If so, we may be able to
3324          determine the result of this comparison.  */
3325
3326       if (const_arg1 == const0_rtx)
3327         {
3328           rtx y = lookup_as_function (folded_arg0, IOR);
3329           rtx inner_const;
3330
3331           if (y != 0
3332               && (inner_const = equiv_constant (XEXP (y, 1))) != 0
3333               && GET_CODE (inner_const) == CONST_INT
3334               && INTVAL (inner_const) != 0)
3335             {
3336               int sign_bitnum = GET_MODE_BITSIZE (mode_arg0) - 1;
3337               int has_sign = (HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= sign_bitnum
3338                               && (INTVAL (inner_const)
3339                                   & ((HOST_WIDE_INT) 1 << sign_bitnum)));
3340               rtx true_rtx = const_true_rtx, false_rtx = const0_rtx;
3341
3342 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
3343               if (SCALAR_FLOAT_MODE_P (mode))
3344                 {
3345                   true_rtx = (CONST_DOUBLE_FROM_REAL_VALUE
3346                           (FLOAT_STORE_FLAG_VALUE (mode), mode));
3347                   false_rtx = CONST0_RTX (mode);
3348                 }
3349 #endif
3350
3351               switch (code)
3352                 {
3353                 case EQ:
3354                   return false_rtx;
3355                 case NE:
3356                   return true_rtx;
3357                 case LT:  case LE:
3358                   if (has_sign)
3359                     return true_rtx;
3360                   break;
3361                 case GT:  case GE:
3362                   if (has_sign)
3363                     return false_rtx;
3364                   break;
3365                 default:
3366                   break;
3367                 }
3368             }
3369         }
3370
3371       {
3372         rtx op0 = const_arg0 ? const_arg0 : folded_arg0;
3373         rtx op1 = const_arg1 ? const_arg1 : folded_arg1;
3374         new = simplify_relational_operation (code, mode, mode_arg0, op0, op1);
3375       }
3376       break;
3377
3378     case RTX_BIN_ARITH:
3379     case RTX_COMM_ARITH:
3380       switch (code)
3381         {
3382         case PLUS:
3383           /* If the second operand is a LABEL_REF, see if the first is a MINUS
3384              with that LABEL_REF as its second operand.  If so, the result is
3385              the first operand of that MINUS.  This handles switches with an
3386              ADDR_DIFF_VEC table.  */
3387           if (const_arg1 && GET_CODE (const_arg1) == LABEL_REF)
3388             {
3389               rtx y
3390                 = GET_CODE (folded_arg0) == MINUS ? folded_arg0
3391                 : lookup_as_function (folded_arg0, MINUS);
3392
3393               if (y != 0 && GET_CODE (XEXP (y, 1)) == LABEL_REF
3394                   && XEXP (XEXP (y, 1), 0) == XEXP (const_arg1, 0))
3395                 return XEXP (y, 0);
3396
3397               /* Now try for a CONST of a MINUS like the above.  */
3398               if ((y = (GET_CODE (folded_arg0) == CONST ? folded_arg0
3399                         : lookup_as_function (folded_arg0, CONST))) != 0
3400                   && GET_CODE (XEXP (y, 0)) == MINUS
3401                   && GET_CODE (XEXP (XEXP (y, 0), 1)) == LABEL_REF
3402                   && XEXP (XEXP (XEXP (y, 0), 1), 0) == XEXP (const_arg1, 0))
3403                 return XEXP (XEXP (y, 0), 0);
3404             }
3405
3406           /* Likewise if the operands are in the other order.  */
3407           if (const_arg0 && GET_CODE (const_arg0) == LABEL_REF)
3408             {
3409               rtx y
3410                 = GET_CODE (folded_arg1) == MINUS ? folded_arg1
3411                 : lookup_as_function (folded_arg1, MINUS);
3412
3413               if (y != 0 && GET_CODE (XEXP (y, 1)) == LABEL_REF
3414                   && XEXP (XEXP (y, 1), 0) == XEXP (const_arg0, 0))
3415                 return XEXP (y, 0);
3416
3417               /* Now try for a CONST of a MINUS like the above.  */
3418               if ((y = (GET_CODE (folded_arg1) == CONST ? folded_arg1
3419                         : lookup_as_function (folded_arg1, CONST))) != 0
3420                   && GET_CODE (XEXP (y, 0)) == MINUS
3421                   && GET_CODE (XEXP (XEXP (y, 0), 1)) == LABEL_REF
3422                   && XEXP (XEXP (XEXP (y, 0), 1), 0) == XEXP (const_arg0, 0))
3423                 return XEXP (XEXP (y, 0), 0);
3424             }
3425
3426           /* If second operand is a register equivalent to a negative
3427              CONST_INT, see if we can find a register equivalent to the
3428              positive constant.  Make a MINUS if so.  Don't do this for
3429              a non-negative constant since we might then alternate between
3430              choosing positive and negative constants.  Having the positive
3431              constant previously-used is the more common case.  Be sure
3432              the resulting constant is non-negative; if const_arg1 were
3433              the smallest negative number this would overflow: depending
3434              on the mode, this would either just be the same value (and
3435              hence not save anything) or be incorrect.  */
3436           if (const_arg1 != 0 && GET_CODE (const_arg1) == CONST_INT
3437               && INTVAL (const_arg1) < 0
3438               /* This used to test
3439
3440                  -INTVAL (const_arg1) >= 0
3441
3442                  But The Sun V5.0 compilers mis-compiled that test.  So
3443                  instead we test for the problematic value in a more direct
3444                  manner and hope the Sun compilers get it correct.  */
3445               && INTVAL (const_arg1) !=
3446                 ((HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1))
3447               && REG_P (folded_arg1))
3448             {
3449               rtx new_const = GEN_INT (-INTVAL (const_arg1));
3450               struct table_elt *p
3451                 = lookup (new_const, SAFE_HASH (new_const, mode), mode);
3452
3453               if (p)
3454                 for (p = p->first_same_value; p; p = p->next_same_value)
3455                   if (REG_P (p->exp))
3456                     return simplify_gen_binary (MINUS, mode, folded_arg0,
3457                                                 canon_reg (p->exp, NULL_RTX));
3458             }
3459           goto from_plus;
3460
3461         case MINUS:
3462           /* If we have (MINUS Y C), see if Y is known to be (PLUS Z C2).
3463              If so, produce (PLUS Z C2-C).  */
3464           if (const_arg1 != 0 && GET_CODE (const_arg1) == CONST_INT)
3465             {
3466               rtx y = lookup_as_function (XEXP (x, 0), PLUS);
3467               if (y && GET_CODE (XEXP (y, 1)) == CONST_INT)
3468                 return fold_rtx (plus_constant (copy_rtx (y),
3469                                                 -INTVAL (const_arg1)),
3470                                  NULL_RTX);
3471             }
3472
3473           /* Fall through.  */
3474
3475         from_plus:
3476         case SMIN:    case SMAX:      case UMIN:    case UMAX:
3477         case IOR:     case AND:       case XOR:
3478         case MULT:
3479         case ASHIFT:  case LSHIFTRT:  case ASHIFTRT:
3480           /* If we have (<op> <reg> <const_int>) for an associative OP and REG
3481              is known to be of similar form, we may be able to replace the
3482              operation with a combined operation.  This may eliminate the
3483              intermediate operation if every use is simplified in this way.
3484              Note that the similar optimization done by combine.c only works
3485              if the intermediate operation's result has only one reference.  */
3486
3487           if (REG_P (folded_arg0)
3488               && const_arg1 && GET_CODE (const_arg1) == CONST_INT)
3489             {
3490               int is_shift
3491                 = (code == ASHIFT || code == ASHIFTRT || code == LSHIFTRT);
3492               rtx y, inner_const, new_const;
3493               enum rtx_code associate_code;
3494
3495               if (is_shift
3496                   && (INTVAL (const_arg1) >= GET_MODE_BITSIZE (mode)
3497                       || INTVAL (const_arg1) < 0))
3498                 {
3499                   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
3500                     const_arg1 = GEN_INT (INTVAL (const_arg1)
3501                                           & (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1));
3502                   else
3503                     break;
3504                 }
3505
3506               y = lookup_as_function (folded_arg0, code);
3507               if (y == 0)
3508                 break;
3509
3510               /* If we have compiled a statement like
3511                  "if (x == (x & mask1))", and now are looking at
3512                  "x & mask2", we will have a case where the first operand
3513                  of Y is the same as our first operand.  Unless we detect
3514                  this case, an infinite loop will result.  */
3515               if (XEXP (y, 0) == folded_arg0)
3516                 break;
3517
3518               inner_const = equiv_constant (fold_rtx (XEXP (y, 1), 0));
3519               if (!inner_const || GET_CODE (inner_const) != CONST_INT)
3520                 break;
3521
3522               /* Don't associate these operations if they are a PLUS with the
3523                  same constant and it is a power of two.  These might be doable
3524                  with a pre- or post-increment.  Similarly for two subtracts of
3525                  identical powers of two with post decrement.  */
3526
3527               if (code == PLUS && const_arg1 == inner_const
3528                   && ((HAVE_PRE_INCREMENT
3529                           && exact_log2 (INTVAL (const_arg1)) >= 0)
3530                       || (HAVE_POST_INCREMENT
3531                           && exact_log2 (INTVAL (const_arg1)) >= 0)
3532                       || (HAVE_PRE_DECREMENT
3533                           && exact_log2 (- INTVAL (const_arg1)) >= 0)
3534                       || (HAVE_POST_DECREMENT
3535                           && exact_log2 (- INTVAL (const_arg1)) >= 0)))
3536                 break;
3537
3538               if (is_shift
3539                   && (INTVAL (inner_const) >= GET_MODE_BITSIZE (mode)
3540                       || INTVAL (inner_const) < 0))
3541                 {
3542                   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
3543                     inner_const = GEN_INT (INTVAL (inner_const)
3544                                            & (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1));
3545                   else
3546                     break;
3547                 }
3548
3549               /* Compute the code used to compose the constants.  For example,
3550                  A-C1-C2 is A-(C1 + C2), so if CODE == MINUS, we want PLUS.  */
3551
3552               associate_code = (is_shift || code == MINUS ? PLUS : code);
3553
3554               new_const = simplify_binary_operation (associate_code, mode,
3555                                                      const_arg1, inner_const);
3556
3557               if (new_const == 0)
3558                 break;
3559
3560               /* If we are associating shift operations, don't let this
3561                  produce a shift of the size of the object or larger.
3562                  This could occur when we follow a sign-extend by a right
3563                  shift on a machine that does a sign-extend as a pair
3564                  of shifts.  */
3565
3566               if (is_shift
3567                   && GET_CODE (new_const) == CONST_INT
3568                   && INTVAL (new_const) >= GET_MODE_BITSIZE (mode))
3569                 {
3570                   /* As an exception, we can turn an ASHIFTRT of this
3571                      form into a shift of the number of bits - 1.  */
3572                   if (code == ASHIFTRT)
3573                     new_const = GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1);
3574                   else if (!side_effects_p (XEXP (y, 0)))
3575                     return CONST0_RTX (mode);
3576                   else
3577                     break;
3578                 }
3579
3580               y = copy_rtx (XEXP (y, 0));
3581
3582               /* If Y contains our first operand (the most common way this
3583                  can happen is if Y is a MEM), we would do into an infinite
3584                  loop if we tried to fold it.  So don't in that case.  */
3585
3586               if (! reg_mentioned_p (folded_arg0, y))
3587                 y = fold_rtx (y, insn);
3588
3589               return simplify_gen_binary (code, mode, y, new_const);
3590             }
3591           break;
3592
3593         case DIV:       case UDIV:
3594           /* ??? The associative optimization performed immediately above is
3595              also possible for DIV and UDIV using associate_code of MULT.
3596              However, we would need extra code to verify that the
3597              multiplication does not overflow, that is, there is no overflow
3598              in the calculation of new_const.  */
3599           break;
3600
3601         default:
3602           break;
3603         }
3604
3605       new = simplify_binary_operation (code, mode,
3606                                        const_arg0 ? const_arg0 : folded_arg0,
3607                                        const_arg1 ? const_arg1 : folded_arg1);
3608       break;
3609
3610     case RTX_OBJ:
3611       /* (lo_sum (high X) X) is simply X.  */
3612       if (code == LO_SUM && const_arg0 != 0
3613           && GET_CODE (const_arg0) == HIGH
3614           && rtx_equal_p (XEXP (const_arg0, 0), const_arg1))
3615         return const_arg1;
3616       break;
3617
3618     case RTX_TERNARY:
3619     case RTX_BITFIELD_OPS:
3620       new = simplify_ternary_operation (code, mode, mode_arg0,
3621                                         const_arg0 ? const_arg0 : folded_arg0,
3622                                         const_arg1 ? const_arg1 : folded_arg1,
3623                                         const_arg2 ? const_arg2 : XEXP (x, 2));
3624       break;
3625
3626     default:
3627       break;
3628     }
3629
3630   return new ? new : x;
3631 }
3632 \f
3633 /* Return a constant value currently equivalent to X.
3634    Return 0 if we don't know one.  */
3635
3636 static rtx
3637 equiv_constant (rtx x)
3638 {
3639   if (REG_P (x)
3640       && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (x)))
3641     {
3642       int x_q = REG_QTY (REGNO (x));
3643       struct qty_table_elem *x_ent = &qty_table[x_q];
3644
3645       if (x_ent->const_rtx)
3646         x = gen_lowpart (GET_MODE (x), x_ent->const_rtx);
3647     }
3648
3649   if (x == 0 || CONSTANT_P (x))
3650     return x;
3651
3652   if (GET_CODE (x) == SUBREG)
3653     {
3654       rtx new;
3655
3656       /* See if we previously assigned a constant value to this SUBREG.  */
3657       if ((new = lookup_as_function (x, CONST_INT)) != 0
3658           || (new = lookup_as_function (x, CONST_DOUBLE)) != 0)
3659         return new;
3660
3661       if (REG_P (SUBREG_REG (x))
3662           && (new = equiv_constant (SUBREG_REG (x))) != 0)
3663         return simplify_subreg (GET_MODE (x), SUBREG_REG (x),
3664                                 GET_MODE (SUBREG_REG (x)), SUBREG_BYTE (x));
3665
3666       return 0;
3667     }
3668
3669   /* If X is a MEM, see if it is a constant-pool reference, or look it up in
3670      the hash table in case its value was seen before.  */
3671
3672   if (MEM_P (x))
3673     {
3674       struct table_elt *elt;
3675
3676       x = avoid_constant_pool_reference (x);
3677       if (CONSTANT_P (x))
3678         return x;
3679
3680       elt = lookup (x, SAFE_HASH (x, GET_MODE (x)), GET_MODE (x));
3681       if (elt == 0)
3682         return 0;
3683
3684       for (elt = elt->first_same_value; elt; elt = elt->next_same_value)
3685         if (elt->is_const && CONSTANT_P (elt->exp))
3686           return elt->exp;
3687     }
3688
3689   return 0;
3690 }
3691 \f
3692 /* Given INSN, a jump insn, TAKEN indicates if we are following the
3693    "taken" branch.
3694
3695    In certain cases, this can cause us to add an equivalence.  For example,
3696    if we are following the taken case of
3697         if (i == 2)
3698    we can add the fact that `i' and '2' are now equivalent.
3699
3700    In any case, we can record that this comparison was passed.  If the same
3701    comparison is seen later, we will know its value.  */
3702
3703 static void
3704 record_jump_equiv (rtx insn, bool taken)
3705 {
3706   int cond_known_true;
3707   rtx op0, op1;
3708   rtx set;
3709   enum machine_mode mode, mode0, mode1;
3710   int reversed_nonequality = 0;
3711   enum rtx_code code;
3712
3713   /* Ensure this is the right kind of insn.  */
3714   gcc_assert (any_condjump_p (insn));
3715
3716   set = pc_set (insn);
3717
3718   /* See if this jump condition is known true or false.  */
3719   if (taken)
3720     cond_known_true = (XEXP (SET_SRC (set), 2) == pc_rtx);
3721   else
3722     cond_known_true = (XEXP (SET_SRC (set), 1) == pc_rtx);
3723
3724   /* Get the type of comparison being done and the operands being compared.
3725      If we had to reverse a non-equality condition, record that fact so we
3726      know that it isn't valid for floating-point.  */
3727   code = GET_CODE (XEXP (SET_SRC (set), 0));
3728   op0 = fold_rtx (XEXP (XEXP (SET_SRC (set), 0), 0), insn);
3729   op1 = fold_rtx (XEXP (XEXP (SET_SRC (set), 0), 1), insn);
3730
3731   code = find_comparison_args (code, &op0, &op1, &mode0, &mode1);
3732   if (! cond_known_true)
3733     {
3734       code = reversed_comparison_code_parts (code, op0, op1, insn);
3735
3736       /* Don't remember if we can't find the inverse.  */
3737       if (code == UNKNOWN)
3738         return;
3739     }
3740
3741   /* The mode is the mode of the non-constant.  */
3742   mode = mode0;
3743   if (mode1 != VOIDmode)
3744     mode = mode1;
3745
3746   record_jump_cond (code, mode, op0, op1, reversed_nonequality);
3747 }
3748
3749 /* Yet another form of subreg creation.  In this case, we want something in
3750    MODE, and we should assume OP has MODE iff it is naturally modeless.  */
3751
3752 static rtx
3753 record_jump_cond_subreg (enum machine_mode mode, rtx op)
3754 {
3755   enum machine_mode op_mode = GET_MODE (op);
3756   if (op_mode == mode || op_mode == VOIDmode)
3757     return op;
3758   return lowpart_subreg (mode, op, op_mode);
3759 }
3760
3761 /* We know that comparison CODE applied to OP0 and OP1 in MODE is true.
3762    REVERSED_NONEQUALITY is nonzero if CODE had to be swapped.
3763    Make any useful entries we can with that information.  Called from
3764    above function and called recursively.  */
3765
3766 static void
3767 record_jump_cond (enum rtx_code code, enum machine_mode mode, rtx op0,
3768                   rtx op1, int reversed_nonequality)
3769 {
3770   unsigned op0_hash, op1_hash;
3771   int op0_in_memory, op1_in_memory;
3772   struct table_elt *op0_elt, *op1_elt;
3773
3774   /* If OP0 and OP1 are known equal, and either is a paradoxical SUBREG,
3775      we know that they are also equal in the smaller mode (this is also
3776      true for all smaller modes whether or not there is a SUBREG, but
3777      is not worth testing for with no SUBREG).  */
3778
3779   /* Note that GET_MODE (op0) may not equal MODE.  */
3780   if (code == EQ && GET_CODE (op0) == SUBREG
3781       && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
3782           > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)))))
3783     {
3784       enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SUBREG_REG (op0));
3785       rtx tem = record_jump_cond_subreg (inner_mode, op1);
3786       if (tem)
3787         record_jump_cond (code, mode, SUBREG_REG (op0), tem,
3788                           reversed_nonequality);
3789     }
3790
3791   if (code == EQ && GET_CODE (op1) == SUBREG
3792       && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op1))
3793           > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op1)))))
3794     {
3795       enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SUBREG_REG (op1));
3796       rtx tem = record_jump_cond_subreg (inner_mode, op0);
3797       if (tem)
3798         record_jump_cond (code, mode, SUBREG_REG (op1), tem,
3799                           reversed_nonequality);
3800     }
3801
3802   /* Similarly, if this is an NE comparison, and either is a SUBREG
3803      making a smaller mode, we know the whole thing is also NE.  */
3804
3805   /* Note that GET_MODE (op0) may not equal MODE;
3806      if we test MODE instead, we can get an infinite recursion
3807      alternating between two modes each wider than MODE.  */
3808
3809   if (code == NE && GET_CODE (op0) == SUBREG
3810       && subreg_lowpart_p (op0)
3811       && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
3812           < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)))))
3813     {
3814       enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SUBREG_REG (op0));
3815       rtx tem = record_jump_cond_subreg (inner_mode, op1);
3816       if (tem)
3817         record_jump_cond (code, mode, SUBREG_REG (op0), tem,
3818                           reversed_nonequality);
3819     }
3820
3821   if (code == NE && GET_CODE (op1) == SUBREG
3822       && subreg_lowpart_p (op1)
3823       && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op1))
3824           < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op1)))))
3825     {
3826       enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SUBREG_REG (op1));
3827       rtx tem = record_jump_cond_subreg (inner_mode, op0);
3828       if (tem)
3829         record_jump_cond (code, mode, SUBREG_REG (op1), tem,
3830                           reversed_nonequality);
3831     }
3832
3833   /* Hash both operands.  */
3834
3835   do_not_record = 0;
3836   hash_arg_in_memory = 0;
3837   op0_hash = HASH (op0, mode);
3838   op0_in_memory = hash_arg_in_memory;
3839
3840   if (do_not_record)
3841     return;
3842
3843   do_not_record = 0;
3844   hash_arg_in_memory = 0;
3845   op1_hash = HASH (op1, mode);
3846   op1_in_memory = hash_arg_in_memory;
3847
3848   if (do_not_record)
3849     return;
3850
3851   /* Look up both operands.  */
3852   op0_elt = lookup (op0, op0_hash, mode);
3853   op1_elt = lookup (op1, op1_hash, mode);
3854
3855   /* If both operands are already equivalent or if they are not in the
3856      table but are identical, do nothing.  */
3857   if ((op0_elt != 0 && op1_elt != 0
3858        && op0_elt->first_same_value == op1_elt->first_same_value)
3859       || op0 == op1 || rtx_equal_p (op0, op1))
3860     return;
3861
3862   /* If we aren't setting two things equal all we can do is save this
3863      comparison.   Similarly if this is floating-point.  In the latter
3864      case, OP1 might be zero and both -0.0 and 0.0 are equal to it.
3865      If we record the equality, we might inadvertently delete code
3866      whose intent was to change -0 to +0.  */
3867
3868   if (code != EQ || FLOAT_MODE_P (GET_MODE (op0)))
3869     {
3870       struct qty_table_elem *ent;
3871       int qty;
3872
3873       /* If we reversed a floating-point comparison, if OP0 is not a
3874          register, or if OP1 is neither a register or constant, we can't
3875          do anything.  */
3876
3877       if (!REG_P (op1))
3878         op1 = equiv_constant (op1);
3879
3880       if ((reversed_nonequality && FLOAT_MODE_P (mode))
3881           || !REG_P (op0) || op1 == 0)
3882         return;
3883
3884       /* Put OP0 in the hash table if it isn't already.  This gives it a
3885          new quantity number.  */
3886       if (op0_elt == 0)
3887         {
3888           if (insert_regs (op0, NULL, 0))
3889             {
3890               rehash_using_reg (op0);
3891               op0_hash = HASH (op0, mode);
3892
3893               /* If OP0 is contained in OP1, this changes its hash code
3894                  as well.  Faster to rehash than to check, except
3895                  for the simple case of a constant.  */
3896               if (! CONSTANT_P (op1))
3897                 op1_hash = HASH (op1,mode);
3898             }
3899
3900           op0_elt = insert (op0, NULL, op0_hash, mode);
3901           op0_elt->in_memory = op0_in_memory;
3902         }
3903
3904       qty = REG_QTY (REGNO (op0));
3905       ent = &qty_table[qty];
3906
3907       ent->comparison_code = code;
3908       if (REG_P (op1))
3909         {
3910           /* Look it up again--in case op0 and op1 are the same.  */
3911           op1_elt = lookup (op1, op1_hash, mode);
3912
3913           /* Put OP1 in the hash table so it gets a new quantity number.  */
3914           if (op1_elt == 0)
3915             {
3916               if (insert_regs (op1, NULL, 0))
3917                 {
3918                   rehash_using_reg (op1);
3919                   op1_hash = HASH (op1, mode);
3920                 }
3921
3922               op1_elt = insert (op1, NULL, op1_hash, mode);
3923               op1_elt->in_memory = op1_in_memory;
3924             }
3925
3926           ent->comparison_const = NULL_RTX;
3927           ent->comparison_qty = REG_QTY (REGNO (op1));
3928         }
3929       else
3930         {
3931           ent->comparison_const = op1;
3932           ent->comparison_qty = -1;
3933         }
3934
3935       return;
3936     }
3937
3938   /* If either side is still missing an equivalence, make it now,
3939      then merge the equivalences.  */
3940
3941   if (op0_elt == 0)
3942     {
3943       if (insert_regs (op0, NULL, 0))
3944         {
3945           rehash_using_reg (op0);
3946           op0_hash = HASH (op0, mode);
3947         }
3948
3949       op0_elt = insert (op0, NULL, op0_hash, mode);
3950       op0_elt->in_memory = op0_in_memory;
3951     }
3952
3953   if (op1_elt == 0)
3954     {
3955       if (insert_regs (op1, NULL, 0))
3956         {
3957           rehash_using_reg (op1);
3958           op1_hash = HASH (op1, mode);
3959         }
3960
3961       op1_elt = insert (op1, NULL, op1_hash, mode);
3962       op1_elt->in_memory = op1_in_memory;
3963     }
3964
3965   merge_equiv_classes (op0_elt, op1_elt);
3966 }
3967 \f
3968 /* CSE processing for one instruction.
3969    First simplify sources and addresses of all assignments
3970    in the instruction, using previously-computed equivalents values.
3971    Then install the new sources and destinations in the table
3972    of available values.
3973
3974    If LIBCALL_INSN is nonzero, don't record any equivalence made in
3975    the insn.  It means that INSN is inside libcall block.  In this
3976    case LIBCALL_INSN is the corresponding insn with REG_LIBCALL.  */
3977
3978 /* Data on one SET contained in the instruction.  */
3979
3980 struct set
3981 {
3982   /* The SET rtx itself.  */
3983   rtx rtl;
3984   /* The SET_SRC of the rtx (the original value, if it is changing).  */
3985   rtx src;
3986   /* The hash-table element for the SET_SRC of the SET.  */
3987   struct table_elt *src_elt;
3988   /* Hash value for the SET_SRC.  */
3989   unsigned src_hash;
3990   /* Hash value for the SET_DEST.  */
3991   unsigned dest_hash;
3992   /* The SET_DEST, with SUBREG, etc., stripped.  */
3993   rtx inner_dest;
3994   /* Nonzero if the SET_SRC is in memory.  */
3995   char src_in_memory;
3996   /* Nonzero if the SET_SRC contains something
3997      whose value cannot be predicted and understood.  */
3998   char src_volatile;
3999   /* Original machine mode, in case it becomes a CONST_INT.
4000      The size of this field should match the size of the mode
4001      field of struct rtx_def (see rtl.h).  */
4002   ENUM_BITFIELD(machine_mode) mode : 8;
4003   /* A constant equivalent for SET_SRC, if any.  */
4004   rtx src_const;
4005   /* Original SET_SRC value used for libcall notes.  */
4006   rtx orig_src;
4007   /* Hash value of constant equivalent for SET_SRC.  */
4008   unsigned src_const_hash;
4009   /* Table entry for constant equivalent for SET_SRC, if any.  */
4010   struct table_elt *src_const_elt;
4011   /* Table entry for the destination address.  */
4012   struct table_elt *dest_addr_elt;
4013 };
4014
4015 static void
4016 cse_insn (rtx insn, rtx libcall_insn)
4017 {
4018   rtx x = PATTERN (insn);
4019   int i;
4020   rtx tem;
4021   int n_sets = 0;
4022
4023 #ifdef HAVE_cc0
4024   /* Records what this insn does to set CC0.  */
4025   rtx this_insn_cc0 = 0;
4026   enum machine_mode this_insn_cc0_mode = VOIDmode;
4027 #endif
4028
4029   rtx src_eqv = 0;
4030   struct table_elt *src_eqv_elt = 0;
4031   int src_eqv_volatile = 0;
4032   int src_eqv_in_memory = 0;
4033   unsigned src_eqv_hash = 0;
4034
4035   struct set *sets = (struct set *) 0;
4036
4037   this_insn = insn;
4038
4039   /* Find all the SETs and CLOBBERs in this instruction.
4040      Record all the SETs in the array `set' and count them.
4041      Also determine whether there is a CLOBBER that invalidates
4042      all memory references, or all references at varying addresses.  */
4043
4044   if (CALL_P (insn))
4045     {
4046       for (tem = CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn); tem; tem = XEXP (tem, 1))
4047         {
4048           if (GET_CODE (XEXP (tem, 0)) == CLOBBER)
4049             invalidate (SET_DEST (XEXP (tem, 0)), VOIDmode);
4050           XEXP (tem, 0) = canon_reg (XEXP (tem, 0), insn);
4051         }
4052     }
4053
4054   if (GET_CODE (x) == SET)
4055     {
4056       sets = alloca (sizeof (struct set));
4057       sets[0].rtl = x;
4058
4059       /* Ignore SETs that are unconditional jumps.
4060          They never need cse processing, so this does not hurt.
4061          The reason is not efficiency but rather
4062          so that we can test at the end for instructions
4063          that have been simplified to unconditional jumps
4064          and not be misled by unchanged instructions
4065          that were unconditional jumps to begin with.  */
4066       if (SET_DEST (x) == pc_rtx
4067           && GET_CODE (SET_SRC (x)) == LABEL_REF)
4068         ;
4069
4070       /* Don't count call-insns, (set (reg 0) (call ...)), as a set.
4071          The hard function value register is used only once, to copy to
4072          someplace else, so it isn't worth cse'ing (and on 80386 is unsafe)!
4073          Ensure we invalidate the destination register.  On the 80386 no
4074          other code would invalidate it since it is a fixed_reg.
4075          We need not check the return of apply_change_group; see canon_reg.  */
4076
4077       else if (GET_CODE (SET_SRC (x)) == CALL)
4078         {
4079           canon_reg (SET_SRC (x), insn);
4080           apply_change_group ();
4081           fold_rtx (SET_SRC (x), insn);
4082           invalidate (SET_DEST (x), VOIDmode);
4083         }
4084       else
4085         n_sets = 1;
4086     }
4087   else if (GET_CODE (x) == PARALLEL)
4088     {
4089       int lim = XVECLEN (x, 0);
4090
4091       sets = alloca (lim * sizeof (struct set));
4092
4093       /* Find all regs explicitly clobbered in this insn,
4094          and ensure they are not replaced with any other regs
4095          elsewhere in this insn.
4096          When a reg that is clobbered is also used for input,
4097          we should presume that that is for a reason,
4098          and we should not substitute some other register
4099          which is not supposed to be clobbered.
4100          Therefore, this loop cannot be merged into the one below
4101          because a CALL may precede a CLOBBER and refer to the
4102          value clobbered.  We must not let a canonicalization do
4103          anything in that case.  */
4104       for (i = 0; i < lim; i++)
4105         {
4106           rtx y = XVECEXP (x, 0, i);
4107           if (GET_CODE (y) == CLOBBER)
4108             {
4109               rtx clobbered = XEXP (y, 0);
4110
4111               if (REG_P (clobbered)
4112                   || GET_CODE (clobbered) == SUBREG)
4113                 invalidate (clobbered, VOIDmode);
4114               else if (GET_CODE (clobbered) == STRICT_LOW_PART
4115                        || GET_CODE (clobbered) == ZERO_EXTRACT)
4116                 invalidate (XEXP (clobbered, 0), GET_MODE (clobbered));
4117             }
4118         }
4119
4120       for (i = 0; i < lim; i++)
4121         {
4122           rtx y = XVECEXP (x, 0, i);
4123           if (GET_CODE (y) == SET)
4124             {
4125               /* As above, we ignore unconditional jumps and call-insns and
4126                  ignore the result of apply_change_group.  */
4127               if (GET_CODE (SET_SRC (y)) == CALL)
4128                 {
4129                   canon_reg (SET_SRC (y), insn);
4130                   apply_change_group ();
4131                   fold_rtx (SET_SRC (y), insn);
4132                   invalidate (SET_DEST (y), VOIDmode);
4133                 }
4134               else if (SET_DEST (y) == pc_rtx
4135                        && GET_CODE (SET_SRC (y)) == LABEL_REF)
4136                 ;
4137               else
4138                 sets[n_sets++].rtl = y;
4139             }
4140           else if (GET_CODE (y) == CLOBBER)
4141             {
4142               /* If we clobber memory, canon the address.
4143                  This does nothing when a register is clobbered
4144                  because we have already invalidated the reg.  */
4145               if (MEM_P (XEXP (y, 0)))
4146                 canon_reg (XEXP (y, 0), NULL_RTX);
4147             }
4148           else if (GET_CODE (y) == USE
4149                    && ! (REG_P (XEXP (y, 0))
4150                          && REGNO (XEXP (y, 0)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
4151             canon_reg (y, NULL_RTX);
4152           else if (GET_CODE (y) == CALL)
4153             {
4154               /* The result of apply_change_group can be ignored; see
4155                  canon_reg.  */
4156               canon_reg (y, insn);
4157               apply_change_group ();
4158               fold_rtx (y, insn);
4159             }
4160         }
4161     }
4162   else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
4163     {
4164       if (MEM_P (XEXP (x, 0)))
4165         canon_reg (XEXP (x, 0), NULL_RTX);
4166     }
4167
4168   /* Canonicalize a USE of a pseudo register or memory location.  */
4169   else if (GET_CODE (x) == USE
4170            && ! (REG_P (XEXP (x, 0))
4171                  && REGNO (XEXP (x, 0)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
4172     canon_reg (XEXP (x, 0), NULL_RTX);
4173   else if (GET_CODE (x) == CALL)
4174     {
4175       /* The result of apply_change_group can be ignored; see canon_reg.  */
4176       canon_reg (x, insn);
4177       apply_change_group ();
4178       fold_rtx (x, insn);
4179     }
4180
4181   /* Store the equivalent value in SRC_EQV, if different, or if the DEST
4182      is a STRICT_LOW_PART.  The latter condition is necessary because SRC_EQV
4183      is handled specially for this case, and if it isn't set, then there will
4184      be no equivalence for the destination.  */
4185   if (n_sets == 1 && REG_NOTES (insn) != 0
4186       && (tem = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX)) != 0
4187       && (! rtx_equal_p (XEXP (tem, 0), SET_SRC (sets[0].rtl))
4188           || GET_CODE (SET_DEST (sets[0].rtl)) == STRICT_LOW_PART))
4189     {
4190       src_eqv = fold_rtx (canon_reg (XEXP (tem, 0), NULL_RTX), insn);
4191       XEXP (tem, 0) = src_eqv;
4192     }
4193
4194   /* Canonicalize sources and addresses of destinations.
4195      We do this in a separate pass to avoid problems when a MATCH_DUP is
4196      present in the insn pattern.  In that case, we want to ensure that
4197      we don't break the duplicate nature of the pattern.  So we will replace
4198      both operands at the same time.  Otherwise, we would fail to find an
4199      equivalent substitution in the loop calling validate_change below.
4200
4201      We used to suppress canonicalization of DEST if it appears in SRC,
4202      but we don't do this any more.  */
4203
4204   for (i = 0; i < n_sets; i++)
4205     {
4206       rtx dest = SET_DEST (sets[i].rtl);
4207       rtx src = SET_SRC (sets[i].rtl);
4208       rtx new = canon_reg (src, insn);
4209
4210       sets[i].orig_src = src;
4211       validate_change (insn, &SET_SRC (sets[i].rtl), new, 1);
4212
4213       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
4214         {
4215           validate_change (insn, &XEXP (dest, 1),
4216                            canon_reg (XEXP (dest, 1), insn), 1);
4217           validate_change (insn, &XEXP (dest, 2),
4218                            canon_reg (XEXP (dest, 2), insn), 1);
4219         }
4220
4221       while (GET_CODE (dest) == SUBREG
4222              || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
4223              || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
4224         dest = XEXP (dest, 0);
4225
4226       if (MEM_P (dest))
4227         canon_reg (dest, insn);
4228     }
4229
4230   /* Now that we have done all the replacements, we can apply the change
4231      group and see if they all work.  Note that this will cause some
4232      canonicalizations that would have worked individually not to be applied
4233      because some other canonicalization didn't work, but this should not
4234      occur often.
4235
4236      The result of apply_change_group can be ignored; see canon_reg.  */
4237
4238   apply_change_group ();
4239
4240   /* Set sets[i].src_elt to the class each source belongs to.
4241      Detect assignments from or to volatile things
4242      and set set[i] to zero so they will be ignored
4243      in the rest of this function.
4244
4245      Nothing in this loop changes the hash table or the register chains.  */
4246
4247   for (i = 0; i < n_sets; i++)
4248     {
4249       rtx src, dest;
4250       rtx src_folded;
4251       struct table_elt *elt = 0, *p;
4252       enum machine_mode mode;
4253       rtx src_eqv_here;
4254       rtx src_const = 0;
4255       rtx src_related = 0;
4256       struct table_elt *src_const_elt = 0;
4257       int src_cost = MAX_COST;
4258       int src_eqv_cost = MAX_COST;
4259       int src_folded_cost = MAX_COST;
4260       int src_related_cost = MAX_COST;
4261       int src_elt_cost = MAX_COST;
4262       int src_regcost = MAX_COST;
4263       int src_eqv_regcost = MAX_COST;
4264       int src_folded_regcost = MAX_COST;
4265       int src_related_regcost = MAX_COST;
4266       int src_elt_regcost = MAX_COST;
4267       /* Set nonzero if we need to call force_const_mem on with the
4268          contents of src_folded before using it.  */
4269       int src_folded_force_flag = 0;
4270
4271       dest = SET_DEST (sets[i].rtl);
4272       src = SET_SRC (sets[i].rtl);
4273
4274       /* If SRC is a constant that has no machine mode,
4275          hash it with the destination's machine mode.
4276          This way we can keep different modes separate.  */
4277
4278       mode = GET_MODE (src) == VOIDmode ? GET_MODE (dest) : GET_MODE (src);
4279       sets[i].mode = mode;
4280
4281       if (src_eqv)
4282         {
4283           enum machine_mode eqvmode = mode;
4284           if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
4285             eqvmode = GET_MODE (SUBREG_REG (XEXP (dest, 0)));
4286           do_not_record = 0;
4287           hash_arg_in_memory = 0;
4288           src_eqv_hash = HASH (src_eqv, eqvmode);
4289
4290           /* Find the equivalence class for the equivalent expression.  */
4291
4292           if (!do_not_record)
4293             src_eqv_elt = lookup (src_eqv, src_eqv_hash, eqvmode);
4294
4295           src_eqv_volatile = do_not_record;
4296           src_eqv_in_memory = hash_arg_in_memory;
4297         }
4298
4299       /* If this is a STRICT_LOW_PART assignment, src_eqv corresponds to the
4300          value of the INNER register, not the destination.  So it is not
4301          a valid substitution for the source.  But save it for later.  */
4302       if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
4303         src_eqv_here = 0;
4304       else
4305         src_eqv_here = src_eqv;
4306
4307       /* Simplify and foldable subexpressions in SRC.  Then get the fully-
4308          simplified result, which may not necessarily be valid.  */
4309       src_folded = fold_rtx (src, insn);
4310
4311 #if 0
4312       /* ??? This caused bad code to be generated for the m68k port with -O2.
4313          Suppose src is (CONST_INT -1), and that after truncation src_folded
4314          is (CONST_INT 3).  Suppose src_folded is then used for src_const.
4315          At the end we will add src and src_const to the same equivalence
4316          class.  We now have 3 and -1 on the same equivalence class.  This
4317          causes later instructions to be mis-optimized.  */
4318       /* If storing a constant in a bitfield, pre-truncate the constant
4319          so we will be able to record it later.  */
4320       if (GET_CODE (SET_DEST (sets[i].rtl)) == ZERO_EXTRACT)
4321         {
4322           rtx width = XEXP (SET_DEST (sets[i].rtl), 1);
4323
4324           if (GET_CODE (src) == CONST_INT
4325               && GET_CODE (width) == CONST_INT
4326               && INTVAL (width) < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
4327               && (INTVAL (src) & ((HOST_WIDE_INT) (-1) << INTVAL (width))))
4328             src_folded
4329               = GEN_INT (INTVAL (src) & (((HOST_WIDE_INT) 1
4330                                           << INTVAL (width)) - 1));
4331         }
4332 #endif
4333
4334       /* Compute SRC's hash code, and also notice if it
4335          should not be recorded at all.  In that case,
4336          prevent any further processing of this assignment.  */
4337       do_not_record = 0;
4338       hash_arg_in_memory = 0;
4339
4340       sets[i].src = src;
4341       sets[i].src_hash = HASH (src, mode);
4342       sets[i].src_volatile = do_not_record;
4343       sets[i].src_in_memory = hash_arg_in_memory;
4344
4345       /* If SRC is a MEM, there is a REG_EQUIV note for SRC, and DEST is
4346          a pseudo, do not record SRC.  Using SRC as a replacement for
4347          anything else will be incorrect in that situation.  Note that
4348          this usually occurs only for stack slots, in which case all the
4349          RTL would be referring to SRC, so we don't lose any optimization
4350          opportunities by not having SRC in the hash table.  */
4351
4352       if (MEM_P (src)
4353           && find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX) != 0
4354           && REG_P (dest)
4355           && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
4356         sets[i].src_volatile = 1;
4357
4358 #if 0
4359       /* It is no longer clear why we used to do this, but it doesn't
4360          appear to still be needed.  So let's try without it since this
4361          code hurts cse'ing widened ops.  */
4362       /* If source is a paradoxical subreg (such as QI treated as an SI),
4363          treat it as volatile.  It may do the work of an SI in one context
4364          where the extra bits are not being used, but cannot replace an SI
4365          in general.  */
4366       if (GET_CODE (src) == SUBREG
4367           && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (src))
4368               > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (src)))))
4369         sets[i].src_volatile = 1;
4370 #endif
4371
4372       /* Locate all possible equivalent forms for SRC.  Try to replace
4373          SRC in the insn with each cheaper equivalent.
4374
4375          We have the following types of equivalents: SRC itself, a folded
4376          version, a value given in a REG_EQUAL note, or a value related
4377          to a constant.
4378
4379          Each of these equivalents may be part of an additional class
4380          of equivalents (if more than one is in the table, they must be in
4381          the same class; we check for this).
4382
4383          If the source is volatile, we don't do any table lookups.
4384
4385          We note any constant equivalent for possible later use in a
4386          REG_NOTE.  */
4387
4388       if (!sets[i].src_volatile)
4389         elt = lookup (src, sets[i].src_hash, mode);
4390
4391       sets[i].src_elt = elt;
4392
4393       if (elt && src_eqv_here && src_eqv_elt)
4394         {
4395           if (elt->first_same_value != src_eqv_elt->first_same_value)
4396             {
4397               /* The REG_EQUAL is indicating that two formerly distinct
4398                  classes are now equivalent.  So merge them.  */
4399               merge_equiv_classes (elt, src_eqv_elt);
4400               src_eqv_hash = HASH (src_eqv, elt->mode);
4401               src_eqv_elt = lookup (src_eqv, src_eqv_hash, elt->mode);
4402             }
4403
4404           src_eqv_here = 0;
4405         }
4406
4407       else if (src_eqv_elt)
4408         elt = src_eqv_elt;
4409
4410       /* Try to find a constant somewhere and record it in `src_const'.
4411          Record its table element, if any, in `src_const_elt'.  Look in
4412          any known equivalences first.  (If the constant is not in the
4413          table, also set `sets[i].src_const_hash').  */
4414       if (elt)
4415         for (p = elt->first_same_value; p; p = p->next_same_value)
4416           if (p->is_const)
4417             {
4418               src_const = p->exp;
4419               src_const_elt = elt;
4420               break;
4421             }
4422
4423       if (src_const == 0
4424           && (CONSTANT_P (src_folded)
4425               /* Consider (minus (label_ref L1) (label_ref L2)) as
4426                  "constant" here so we will record it. This allows us
4427                  to fold switch statements when an ADDR_DIFF_VEC is used.  */
4428               || (GET_CODE (src_folded) == MINUS
4429                   && GET_CODE (XEXP (src_folded, 0)) == LABEL_REF
4430                   && GET_CODE (XEXP (src_folded, 1)) == LABEL_REF)))
4431         src_const = src_folded, src_const_elt = elt;
4432       else if (src_const == 0 && src_eqv_here && CONSTANT_P (src_eqv_here))
4433         src_const = src_eqv_here, src_const_elt = src_eqv_elt;
4434
4435       /* If we don't know if the constant is in the table, get its
4436          hash code and look it up.  */
4437       if (src_const && src_const_elt == 0)
4438         {
4439           sets[i].src_const_hash = HASH (src_const, mode);
4440           src_const_elt = lookup (src_const, sets[i].src_const_hash, mode);
4441         }
4442
4443       sets[i].src_const = src_const;
4444       sets[i].src_const_elt = src_const_elt;
4445
4446       /* If the constant and our source are both in the table, mark them as
4447          equivalent.  Otherwise, if a constant is in the table but the source
4448          isn't, set ELT to it.  */
4449       if (src_const_elt && elt
4450           && src_const_elt->first_same_value != elt->first_same_value)
4451         merge_equiv_classes (elt, src_const_elt);
4452       else if (src_const_elt && elt == 0)
4453         elt = src_const_elt;
4454
4455       /* See if there is a register linearly related to a constant
4456          equivalent of SRC.  */
4457       if (src_const
4458           && (GET_CODE (src_const) == CONST
4459               || (src_const_elt && src_const_elt->related_value != 0)))
4460         {
4461           src_related = use_related_value (src_const, src_const_elt);
4462           if (src_related)
4463             {
4464               struct table_elt *src_related_elt
4465                 = lookup (src_related, HASH (src_related, mode), mode);
4466               if (src_related_elt && elt)
4467                 {
4468                   if (elt->first_same_value
4469                       != src_related_elt->first_same_value)
4470                     /* This can occur when we previously saw a CONST
4471                        involving a SYMBOL_REF and then see the SYMBOL_REF
4472                        twice.  Merge the involved classes.  */
4473                     merge_equiv_classes (elt, src_related_elt);
4474
4475                   src_related = 0;
4476                   src_related_elt = 0;
4477                 }
4478               else if (src_related_elt && elt == 0)
4479                 elt = src_related_elt;
4480             }
4481         }
4482
4483       /* See if we have a CONST_INT that is already in a register in a
4484          wider mode.  */
4485
4486       if (src_const && src_related == 0 && GET_CODE (src_const) == CONST_INT
4487           && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
4488           && GET_MODE_BITSIZE (mode) < BITS_PER_WORD)
4489         {
4490           enum machine_mode wider_mode;
4491
4492           for (wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
4493                GET_MODE_BITSIZE (wider_mode) <= BITS_PER_WORD
4494                && src_related == 0;
4495                wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (wider_mode))
4496             {
4497               struct table_elt *const_elt
4498                 = lookup (src_const, HASH (src_const, wider_mode), wider_mode);
4499
4500               if (const_elt == 0)
4501                 continue;
4502
4503               for (const_elt = const_elt->first_same_value;
4504                    const_elt; const_elt = const_elt->next_same_value)
4505                 if (REG_P (const_elt->exp))
4506                   {
4507                     src_related = gen_lowpart (mode,
4508                                                            const_elt->exp);
4509                     break;
4510                   }
4511             }
4512         }
4513
4514       /* Another possibility is that we have an AND with a constant in
4515          a mode narrower than a word.  If so, it might have been generated
4516          as part of an "if" which would narrow the AND.  If we already
4517          have done the AND in a wider mode, we can use a SUBREG of that
4518          value.  */
4519
4520       if (flag_expensive_optimizations && ! src_related
4521           && GET_CODE (src) == AND && GET_CODE (XEXP (src, 1)) == CONST_INT
4522           && GET_MODE_SIZE (mode) < UNITS_PER_WORD)
4523         {
4524           enum machine_mode tmode;
4525           rtx new_and = gen_rtx_AND (VOIDmode, NULL_RTX, XEXP (src, 1));
4526
4527           for (tmode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
4528                GET_MODE_SIZE (tmode) <= UNITS_PER_WORD;
4529                tmode = GET_MODE_WIDER_MODE (tmode))
4530             {
4531               rtx inner = gen_lowpart (tmode, XEXP (src, 0));
4532               struct table_elt *larger_elt;
4533
4534               if (inner)
4535                 {
4536                   PUT_MODE (new_and, tmode);
4537                   XEXP (new_and, 0) = inner;
4538                   larger_elt = lookup (new_and, HASH (new_and, tmode), tmode);
4539                   if (larger_elt == 0)
4540                     continue;
4541
4542                   for (larger_elt = larger_elt->first_same_value;
4543                        larger_elt; larger_elt = larger_elt->next_same_value)
4544                     if (REG_P (larger_elt->exp))
4545                       {
4546                         src_related
4547                           = gen_lowpart (mode, larger_elt->exp);
4548                         break;
4549                       }
4550
4551                   if (src_related)
4552                     break;
4553                 }
4554             }
4555         }
4556
4557 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
4558       /* See if a MEM has already been loaded with a widening operation;
4559          if it has, we can use a subreg of that.  Many CISC machines
4560          also have such operations, but this is only likely to be
4561          beneficial on these machines.  */
4562
4563       if (flag_expensive_optimizations && src_related == 0
4564           && (GET_MODE_SIZE (mode) < UNITS_PER_WORD)
4565           && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
4566           && MEM_P (src) && ! do_not_record
4567           && LOAD_EXTEND_OP (mode) != UNKNOWN)
4568         {
4569           struct rtx_def memory_extend_buf;
4570           rtx memory_extend_rtx = &memory_extend_buf;
4571           enum machine_mode tmode;
4572
4573           /* Set what we are trying to extend and the operation it might
4574              have been extended with.  */
4575           memset (memory_extend_rtx, 0, sizeof(*memory_extend_rtx));
4576           PUT_CODE (memory_extend_rtx, LOAD_EXTEND_OP (mode));
4577           XEXP (memory_extend_rtx, 0) = src;
4578
4579           for (tmode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
4580                GET_MODE_SIZE (tmode) <= UNITS_PER_WORD;
4581                tmode = GET_MODE_WIDER_MODE (tmode))
4582             {
4583               struct table_elt *larger_elt;
4584
4585               PUT_MODE (memory_extend_rtx, tmode);
4586               larger_elt = lookup (memory_extend_rtx,
4587                                    HASH (memory_extend_rtx, tmode), tmode);
4588               if (larger_elt == 0)
4589                 continue;
4590
4591               for (larger_elt = larger_elt->first_same_value;
4592                    larger_elt; larger_elt = larger_elt->next_same_value)
4593                 if (REG_P (larger_elt->exp))
4594                   {
4595                     src_related = gen_lowpart (mode,
4596                                                            larger_elt->exp);
4597                     break;
4598                   }
4599
4600               if (src_related)
4601                 break;
4602             }
4603         }
4604 #endif /* LOAD_EXTEND_OP */
4605
4606       if (src == src_folded)
4607         src_folded = 0;
4608
4609       /* At this point, ELT, if nonzero, points to a class of expressions
4610          equivalent to the source of this SET and SRC, SRC_EQV, SRC_FOLDED,
4611          and SRC_RELATED, if nonzero, each contain additional equivalent
4612          expressions.  Prune these latter expressions by deleting expressions
4613          already in the equivalence class.
4614
4615          Check for an equivalent identical to the destination.  If found,
4616          this is the preferred equivalent since it will likely lead to
4617          elimination of the insn.  Indicate this by placing it in
4618          `src_related'.  */
4619
4620       if (elt)
4621         elt = elt->first_same_value;
4622       for (p = elt; p; p = p->next_same_value)
4623         {
4624           enum rtx_code code = GET_CODE (p->exp);
4625
4626           /* If the expression is not valid, ignore it.  Then we do not
4627              have to check for validity below.  In most cases, we can use
4628              `rtx_equal_p', since canonicalization has already been done.  */
4629           if (code != REG && ! exp_equiv_p (p->exp, p->exp, 1, false))
4630             continue;
4631
4632           /* Also skip paradoxical subregs, unless that's what we're
4633              looking for.  */
4634           if (code == SUBREG
4635               && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (p->exp))
4636                   > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (p->exp))))
4637               && ! (src != 0
4638                     && GET_CODE (src) == SUBREG
4639                     && GET_MODE (src) == GET_MODE (p->exp)
4640                     && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (src)))
4641                         < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (p->exp))))))
4642             continue;
4643
4644           if (src && GET_CODE (src) == code && rtx_equal_p (src, p->exp))
4645             src = 0;
4646           else if (src_folded && GET_CODE (src_folded) == code
4647                    && rtx_equal_p (src_folded, p->exp))
4648             src_folded = 0;
4649           else if (src_eqv_here && GET_CODE (src_eqv_here) == code
4650                    && rtx_equal_p (src_eqv_here, p->exp))
4651             src_eqv_here = 0;
4652           else if (src_related && GET_CODE (src_related) == code
4653                    && rtx_equal_p (src_related, p->exp))
4654             src_related = 0;
4655
4656           /* This is the same as the destination of the insns, we want
4657              to prefer it.  Copy it to src_related.  The code below will
4658              then give it a negative cost.  */
4659           if (GET_CODE (dest) == code && rtx_equal_p (p->exp, dest))
4660             src_related = dest;
4661         }
4662
4663       /* Find the cheapest valid equivalent, trying all the available
4664          possibilities.  Prefer items not in the hash table to ones
4665          that are when they are equal cost.  Note that we can never
4666          worsen an insn as the current contents will also succeed.
4667          If we find an equivalent identical to the destination, use it as best,
4668          since this insn will probably be eliminated in that case.  */
4669       if (src)
4670         {
4671           if (rtx_equal_p (src, dest))
4672             src_cost = src_regcost = -1;
4673           else
4674             {
4675               src_cost = COST (src);
4676               src_regcost = approx_reg_cost (src);
4677             }
4678         }
4679
4680       if (src_eqv_here)
4681         {
4682           if (rtx_equal_p (src_eqv_here, dest))
4683             src_eqv_cost = src_eqv_regcost = -1;
4684           else
4685             {
4686               src_eqv_cost = COST (src_eqv_here);
4687               src_eqv_regcost = approx_reg_cost (src_eqv_here);
4688             }
4689         }
4690
4691       if (src_folded)
4692         {
4693           if (rtx_equal_p (src_folded, dest))
4694             src_folded_cost = src_folded_regcost = -1;
4695           else
4696             {
4697               src_folded_cost = COST (src_folded);
4698               src_folded_regcost = approx_reg_cost (src_folded);
4699             }
4700         }
4701
4702       if (src_related)
4703         {
4704           if (rtx_equal_p (src_related, dest))
4705             src_related_cost = src_related_regcost = -1;
4706           else
4707             {
4708               src_related_cost = COST (src_related);
4709               src_related_regcost = approx_reg_cost (src_related);
4710             }
4711         }
4712
4713       /* If this was an indirect jump insn, a known label will really be
4714          cheaper even though it looks more expensive.  */
4715       if (dest == pc_rtx && src_const && GET_CODE (src_const) == LABEL_REF)
4716         src_folded = src_const, src_folded_cost = src_folded_regcost = -1;
4717
4718       /* Terminate loop when replacement made.  This must terminate since
4719          the current contents will be tested and will always be valid.  */
4720       while (1)
4721         {
4722           rtx trial;
4723
4724           /* Skip invalid entries.  */
4725           while (elt && !REG_P (elt->exp)
4726                  && ! exp_equiv_p (elt->exp, elt->exp, 1, false))
4727             elt = elt->next_same_value;
4728
4729           /* A paradoxical subreg would be bad here: it'll be the right
4730              size, but later may be adjusted so that the upper bits aren't
4731              what we want.  So reject it.  */
4732           if (elt != 0
4733               && GET_CODE (elt->exp) == SUBREG
4734               && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (elt->exp))
4735                   > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (elt->exp))))
4736               /* It is okay, though, if the rtx we're trying to match
4737                  will ignore any of the bits we can't predict.  */
4738               && ! (src != 0
4739                     && GET_CODE (src) == SUBREG
4740                     && GET_MODE (src) == GET_MODE (elt->exp)
4741                     && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (src)))
4742                         < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (elt->exp))))))
4743             {
4744               elt = elt->next_same_value;
4745               continue;
4746             }
4747
4748           if (elt)
4749             {
4750               src_elt_cost = elt->cost;
4751               src_elt_regcost = elt->regcost;
4752             }
4753
4754           /* Find cheapest and skip it for the next time.   For items
4755              of equal cost, use this order:
4756              src_folded, src, src_eqv, src_related and hash table entry.  */
4757           if (src_folded
4758               && preferable (src_folded_cost, src_folded_regcost,
4759                              src_cost, src_regcost) <= 0
4760               && preferable (src_folded_cost, src_folded_regcost,
4761                              src_eqv_cost, src_eqv_regcost) <= 0
4762               && preferable (src_folded_cost, src_folded_regcost,
4763                              src_related_cost, src_related_regcost) <= 0
4764               && preferable (src_folded_cost, src_folded_regcost,
4765                              src_elt_cost, src_elt_regcost) <= 0)
4766             {
4767               trial = src_folded, src_folded_cost = MAX_COST;
4768               if (src_folded_force_flag)
4769                 {
4770                   rtx forced = force_const_mem (mode, trial);
4771                   if (forced)
4772                     trial = forced;
4773                 }
4774             }
4775           else if (src
4776                    && preferable (src_cost, src_regcost,
4777                                   src_eqv_cost, src_eqv_regcost) <= 0
4778                    && preferable (src_cost, src_regcost,
4779                                   src_related_cost, src_related_regcost) <= 0
4780                    && preferable (src_cost, src_regcost,
4781                                   src_elt_cost, src_elt_regcost) <= 0)
4782             trial = src, src_cost = MAX_COST;
4783           else if (src_eqv_here
4784                    && preferable (src_eqv_cost, src_eqv_regcost,
4785                                   src_related_cost, src_related_regcost) <= 0
4786                    && preferable (src_eqv_cost, src_eqv_regcost,
4787                                   src_elt_cost, src_elt_regcost) <= 0)
4788             trial = copy_rtx (src_eqv_here), src_eqv_cost = MAX_COST;
4789           else if (src_related
4790                    && preferable (src_related_cost, src_related_regcost,
4791                                   src_elt_cost, src_elt_regcost) <= 0)
4792             trial = copy_rtx (src_related), src_related_cost = MAX_COST;
4793           else
4794             {
4795               trial = copy_rtx (elt->exp);
4796               elt = elt->next_same_value;
4797               src_elt_cost = MAX_COST;
4798             }
4799
4800           /* We don't normally have an insn matching (set (pc) (pc)), so
4801              check for this separately here.  We will delete such an
4802              insn below.
4803
4804              For other cases such as a table jump or conditional jump
4805              where we know the ultimate target, go ahead and replace the
4806              operand.  While that may not make a valid insn, we will
4807              reemit the jump below (and also insert any necessary
4808              barriers).  */
4809           if (n_sets == 1 && dest == pc_rtx
4810               && (trial == pc_rtx
4811                   || (GET_CODE (trial) == LABEL_REF
4812                       && ! condjump_p (insn))))
4813             {
4814               /* Don't substitute non-local labels, this confuses CFG.  */
4815               if (GET_CODE (trial) == LABEL_REF
4816                   && LABEL_REF_NONLOCAL_P (trial))
4817                 continue;
4818
4819               SET_SRC (sets[i].rtl) = trial;
4820               cse_jumps_altered = 1;
4821               break;
4822             }
4823
4824           /* Reject certain invalid forms of CONST that we create.  */
4825           else if (CONSTANT_P (trial)
4826                    && GET_CODE (trial) == CONST
4827                    /* Reject cases that will cause decode_rtx_const to
4828                       die.  On the alpha when simplifying a switch, we
4829                       get (const (truncate (minus (label_ref)
4830                       (label_ref)))).  */
4831                    && (GET_CODE (XEXP (trial, 0)) == TRUNCATE
4832                        /* Likewise on IA-64, except without the
4833                           truncate.  */
4834                        || (GET_CODE (XEXP (trial, 0)) == MINUS
4835                            && GET_CODE (XEXP (XEXP (trial, 0), 0)) == LABEL_REF
4836                            && GET_CODE (XEXP (XEXP (trial, 0), 1)) == LABEL_REF)))
4837             /* Do nothing for this case.  */
4838             ;
4839
4840           /* Look for a substitution that makes a valid insn.  */
4841           else if (validate_change (insn, &SET_SRC (sets[i].rtl), trial, 0))
4842             {
4843               rtx new = canon_reg (SET_SRC (sets[i].rtl), insn);
4844
4845               /* If we just made a substitution inside a libcall, then we
4846                  need to make the same substitution in any notes attached
4847                  to the RETVAL insn.  */
4848               if (libcall_insn
4849                   && (REG_P (sets[i].orig_src)
4850                       || GET_CODE (sets[i].orig_src) == SUBREG
4851                       || MEM_P (sets[i].orig_src)))
4852                 {
4853                   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (libcall_insn);
4854                   if (note != 0)
4855                     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0),
4856                                                            sets[i].orig_src,
4857                                                            copy_rtx (new));
4858                 }
4859
4860               /* The result of apply_change_group can be ignored; see
4861                  canon_reg.  */
4862
4863               validate_change (insn, &SET_SRC (sets[i].rtl), new, 1);
4864               apply_change_group ();
4865               break;
4866             }
4867
4868           /* If we previously found constant pool entries for
4869              constants and this is a constant, try making a
4870              pool entry.  Put it in src_folded unless we already have done
4871              this since that is where it likely came from.  */
4872
4873           else if (constant_pool_entries_cost
4874                    && CONSTANT_P (trial)
4875                    && (src_folded == 0
4876                        || (!MEM_P (src_folded)
4877                            && ! src_folded_force_flag))
4878                    && GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_CC
4879                    && mode != VOIDmode)
4880             {
4881               src_folded_force_flag = 1;
4882               src_folded = trial;
4883               src_folded_cost = constant_pool_entries_cost;
4884               src_folded_regcost = constant_pool_entries_regcost;
4885             }
4886         }
4887
4888       src = SET_SRC (sets[i].rtl);
4889
4890       /* In general, it is good to have a SET with SET_SRC == SET_DEST.
4891          However, there is an important exception:  If both are registers
4892          that are not the head of their equivalence class, replace SET_SRC
4893          with the head of the class.  If we do not do this, we will have
4894          both registers live over a portion of the basic block.  This way,
4895          their lifetimes will likely abut instead of overlapping.  */
4896       if (REG_P (dest)
4897           && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (dest)))
4898         {
4899           int dest_q = REG_QTY (REGNO (dest));
4900           struct qty_table_elem *dest_ent = &qty_table[dest_q];
4901
4902           if (dest_ent->mode == GET_MODE (dest)
4903               && dest_ent->first_reg != REGNO (dest)
4904               && REG_P (src) && REGNO (src) == REGNO (dest)
4905               /* Don't do this if the original insn had a hard reg as
4906                  SET_SRC or SET_DEST.  */
4907               && (!REG_P (sets[i].src)
4908                   || REGNO (sets[i].src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
4909               && (!REG_P (dest) || REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER))
4910             /* We can't call canon_reg here because it won't do anything if
4911                SRC is a hard register.  */
4912             {
4913               int src_q = REG_QTY (REGNO (src));
4914               struct qty_table_elem *src_ent = &qty_table[src_q];
4915               int first = src_ent->first_reg;
4916               rtx new_src
4917                 = (first >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
4918                    ? regno_reg_rtx[first] : gen_rtx_REG (GET_MODE (src), first));
4919
4920               /* We must use validate-change even for this, because this
4921                  might be a special no-op instruction, suitable only to
4922                  tag notes onto.  */
4923               if (validate_change (insn, &SET_SRC (sets[i].rtl), new_src, 0))
4924                 {
4925                   src = new_src;
4926                   /* If we had a constant that is cheaper than what we are now
4927                      setting SRC to, use that constant.  We ignored it when we
4928                      thought we could make this into a no-op.  */
4929                   if (src_const && COST (src_const) < COST (src)
4930                       && validate_change (insn, &SET_SRC (sets[i].rtl),
4931                                           src_const, 0))
4932                     src = src_const;
4933                 }
4934             }
4935         }
4936
4937       /* If we made a change, recompute SRC values.  */
4938       if (src != sets[i].src)
4939         {
4940           do_not_record = 0;
4941           hash_arg_in_memory = 0;
4942           sets[i].src = src;
4943           sets[i].src_hash = HASH (src, mode);
4944           sets[i].src_volatile = do_not_record;
4945           sets[i].src_in_memory = hash_arg_in_memory;
4946           sets[i].src_elt = lookup (src, sets[i].src_hash, mode);
4947         }
4948
4949       /* If this is a single SET, we are setting a register, and we have an
4950          equivalent constant, we want to add a REG_NOTE.   We don't want
4951          to write a REG_EQUAL note for a constant pseudo since verifying that
4952          that pseudo hasn't been eliminated is a pain.  Such a note also
4953          won't help anything.
4954
4955          Avoid a REG_EQUAL note for (CONST (MINUS (LABEL_REF) (LABEL_REF)))
4956          which can be created for a reference to a compile time computable
4957          entry in a jump table.  */
4958
4959       if (n_sets == 1 && src_const && REG_P (dest)
4960           && !REG_P (src_const)
4961           && ! (GET_CODE (src_const) == CONST
4962                 && GET_CODE (XEXP (src_const, 0)) == MINUS
4963                 && GET_CODE (XEXP (XEXP (src_const, 0), 0)) == LABEL_REF
4964                 && GET_CODE (XEXP (XEXP (src_const, 0), 1)) == LABEL_REF))
4965         {
4966           /* We only want a REG_EQUAL note if src_const != src.  */
4967           if (! rtx_equal_p (src, src_const))
4968             {
4969               /* Make sure that the rtx is not shared.  */
4970               src_const = copy_rtx (src_const);
4971
4972               /* Record the actual constant value in a REG_EQUAL note,
4973                  making a new one if one does not already exist.  */
4974               set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, src_const);
4975             }
4976         }
4977
4978       /* Now deal with the destination.  */
4979       do_not_record = 0;
4980
4981       /* Look within any ZERO_EXTRACT to the MEM or REG within it.  */
4982       while (GET_CODE (dest) == SUBREG
4983              || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
4984              || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
4985         dest = XEXP (dest, 0);
4986
4987       sets[i].inner_dest = dest;
4988
4989       if (MEM_P (dest))
4990         {
4991 #ifdef PUSH_ROUNDING
4992           /* Stack pushes invalidate the stack pointer.  */
4993           rtx addr = XEXP (dest, 0);
4994           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (addr)) == RTX_AUTOINC
4995               && XEXP (addr, 0) == stack_pointer_rtx)
4996             invalidate (stack_pointer_rtx, VOIDmode);
4997 #endif
4998           dest = fold_rtx (dest, insn);
4999         }
5000
5001       /* Compute the hash code of the destination now,
5002          before the effects of this instruction are recorded,
5003          since the register values used in the address computation
5004          are those before this instruction.  */
5005       sets[i].dest_hash = HASH (dest, mode);
5006
5007       /* Don't enter a bit-field in the hash table
5008          because the value in it after the store
5009          may not equal what was stored, due to truncation.  */
5010
5011       if (GET_CODE (SET_DEST (sets[i].rtl)) == ZERO_EXTRACT)
5012         {
5013           rtx width = XEXP (SET_DEST (sets[i].rtl), 1);
5014
5015           if (src_const != 0 && GET_CODE (src_const) == CONST_INT
5016               && GET_CODE (width) == CONST_INT
5017               && INTVAL (width) < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5018               && ! (INTVAL (src_const)
5019                     & ((HOST_WIDE_INT) (-1) << INTVAL (width))))
5020             /* Exception: if the value is constant,
5021                and it won't be truncated, record it.  */
5022             ;
5023           else
5024             {
5025               /* This is chosen so that the destination will be invalidated
5026                  but no new value will be recorded.
5027                  We must invalidate because sometimes constant
5028                  values can be recorded for bitfields.  */
5029               sets[i].src_elt = 0;
5030               sets[i].src_volatile = 1;
5031               src_eqv = 0;
5032               src_eqv_elt = 0;
5033             }
5034         }
5035
5036       /* If only one set in a JUMP_INSN and it is now a no-op, we can delete
5037          the insn.  */
5038       else if (n_sets == 1 && dest == pc_rtx && src == pc_rtx)
5039         {
5040           /* One less use of the label this insn used to jump to.  */
5041           delete_insn_and_edges (insn);
5042           cse_jumps_altered = 1;
5043           /* No more processing for this set.  */
5044           sets[i].rtl = 0;
5045         }
5046
5047       /* If this SET is now setting PC to a label, we know it used to
5048          be a conditional or computed branch.  */
5049       else if (dest == pc_rtx && GET_CODE (src) == LABEL_REF
5050                && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (src))
5051         {
5052           /* Now emit a BARRIER after the unconditional jump.  */
5053           if (NEXT_INSN (insn) == 0
5054               || !BARRIER_P (NEXT_INSN (insn)))
5055             emit_barrier_after (insn);
5056
5057           /* We reemit the jump in as many cases as possible just in
5058              case the form of an unconditional jump is significantly
5059              different than a computed jump or conditional jump.
5060
5061              If this insn has multiple sets, then reemitting the
5062              jump is nontrivial.  So instead we just force rerecognition
5063              and hope for the best.  */
5064           if (n_sets == 1)
5065             {
5066               rtx new, note;
5067
5068               new = emit_jump_insn_before (gen_jump (XEXP (src, 0)), insn);
5069               JUMP_LABEL (new) = XEXP (src, 0);
5070               LABEL_NUSES (XEXP (src, 0))++;
5071
5072               /* Make sure to copy over REG_NON_LOCAL_GOTO.  */
5073               note = find_reg_note (insn, REG_NON_LOCAL_GOTO, 0);
5074               if (note)
5075                 {
5076                   XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
5077                   REG_NOTES (new) = note;
5078                 }
5079
5080               delete_insn_and_edges (insn);
5081               insn = new;
5082
5083               /* Now emit a BARRIER after the unconditional jump.  */
5084               if (NEXT_INSN (insn) == 0
5085                   || !BARRIER_P (NEXT_INSN (insn)))
5086                 emit_barrier_after (insn);
5087             }
5088           else
5089             INSN_CODE (insn) = -1;
5090
5091           /* Do not bother deleting any unreachable code,
5092              let jump/flow do that.  */
5093
5094           cse_jumps_altered = 1;
5095           sets[i].rtl = 0;
5096         }
5097
5098       /* If destination is volatile, invalidate it and then do no further
5099          processing for this assignment.  */
5100
5101       else if (do_not_record)
5102         {
5103           if (REG_P (dest) || GET_CODE (dest) == SUBREG)
5104             invalidate (dest, VOIDmode);
5105           else if (MEM_P (dest))
5106             invalidate (dest, VOIDmode);
5107           else if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART
5108                    || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5109             invalidate (XEXP (dest, 0), GET_MODE (dest));
5110           sets[i].rtl = 0;
5111         }
5112
5113       if (sets[i].rtl != 0 && dest != SET_DEST (sets[i].rtl))
5114         sets[i].dest_hash = HASH (SET_DEST (sets[i].rtl), mode);
5115
5116 #ifdef HAVE_cc0
5117       /* If setting CC0, record what it was set to, or a constant, if it
5118          is equivalent to a constant.  If it is being set to a floating-point
5119          value, make a COMPARE with the appropriate constant of 0.  If we
5120          don't do this, later code can interpret this as a test against
5121          const0_rtx, which can cause problems if we try to put it into an
5122          insn as a floating-point operand.  */
5123       if (dest == cc0_rtx)
5124         {
5125           this_insn_cc0 = src_const && mode != VOIDmode ? src_const : src;
5126           this_insn_cc0_mode = mode;
5127           if (FLOAT_MODE_P (mode))
5128             this_insn_cc0 = gen_rtx_COMPARE (VOIDmode, this_insn_cc0,
5129                                              CONST0_RTX (mode));
5130         }
5131 #endif
5132     }
5133
5134   /* Now enter all non-volatile source expressions in the hash table
5135      if they are not already present.
5136      Record their equivalence classes in src_elt.
5137      This way we can insert the corresponding destinations into
5138      the same classes even if the actual sources are no longer in them
5139      (having been invalidated).  */
5140
5141   if (src_eqv && src_eqv_elt == 0 && sets[0].rtl != 0 && ! src_eqv_volatile
5142       && ! rtx_equal_p (src_eqv, SET_DEST (sets[0].rtl)))
5143     {
5144       struct table_elt *elt;
5145       struct table_elt *classp = sets[0].src_elt;
5146       rtx dest = SET_DEST (sets[0].rtl);
5147       enum machine_mode eqvmode = GET_MODE (dest);
5148
5149       if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
5150         {
5151           eqvmode = GET_MODE (SUBREG_REG (XEXP (dest, 0)));
5152           classp = 0;
5153         }
5154       if (insert_regs (src_eqv, classp, 0))
5155         {
5156           rehash_using_reg (src_eqv);
5157           src_eqv_hash = HASH (src_eqv, eqvmode);
5158         }
5159       elt = insert (src_eqv, classp, src_eqv_hash, eqvmode);
5160       elt->in_memory = src_eqv_in_memory;
5161       src_eqv_elt = elt;
5162
5163       /* Check to see if src_eqv_elt is the same as a set source which
5164          does not yet have an elt, and if so set the elt of the set source
5165          to src_eqv_elt.  */
5166       for (i = 0; i < n_sets; i++)
5167         if (sets[i].rtl && sets[i].src_elt == 0
5168             && rtx_equal_p (SET_SRC (sets[i].rtl), src_eqv))
5169           sets[i].src_elt = src_eqv_elt;
5170     }
5171
5172   for (i = 0; i < n_sets; i++)
5173     if (sets[i].rtl && ! sets[i].src_volatile
5174         && ! rtx_equal_p (SET_SRC (sets[i].rtl), SET_DEST (sets[i].rtl)))
5175       {
5176         if (GET_CODE (SET_DEST (sets[i].rtl)) == STRICT_LOW_PART)
5177           {
5178             /* REG_EQUAL in setting a STRICT_LOW_PART
5179                gives an equivalent for the entire destination register,
5180                not just for the subreg being stored in now.
5181                This is a more interesting equivalence, so we arrange later
5182                to treat the entire reg as the destination.  */
5183             sets[i].src_elt = src_eqv_elt;
5184             sets[i].src_hash = src_eqv_hash;
5185           }
5186         else
5187           {
5188             /* Insert source and constant equivalent into hash table, if not
5189                already present.  */
5190             struct table_elt *classp = src_eqv_elt;
5191             rtx src = sets[i].src;
5192             rtx dest = SET_DEST (sets[i].rtl);
5193             enum machine_mode mode
5194               = GET_MODE (src) == VOIDmode ? GET_MODE (dest) : GET_MODE (src);
5195
5196             /* It's possible that we have a source value known to be
5197                constant but don't have a REG_EQUAL note on the insn.
5198                Lack of a note will mean src_eqv_elt will be NULL.  This
5199                can happen where we've generated a SUBREG to access a
5200                CONST_INT that is already in a register in a wider mode.
5201                Ensure that the source expression is put in the proper
5202                constant class.  */
5203             if (!classp)
5204               classp = sets[i].src_const_elt;
5205
5206             if (sets[i].src_elt == 0)
5207               {
5208                 /* Don't put a hard register source into the table if this is
5209                    the last insn of a libcall.  In this case, we only need
5210                    to put src_eqv_elt in src_elt.  */
5211                 if (! find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
5212                   {
5213                     struct table_elt *elt;
5214
5215                     /* Note that these insert_regs calls cannot remove
5216                        any of the src_elt's, because they would have failed to
5217                        match if not still valid.  */
5218                     if (insert_regs (src, classp, 0))
5219                       {
5220                         rehash_using_reg (src);
5221                         sets[i].src_hash = HASH (src, mode);
5222                       }
5223                     elt = insert (src, classp, sets[i].src_hash, mode);
5224                     elt->in_memory = sets[i].src_in_memory;
5225                     sets[i].src_elt = classp = elt;
5226                   }
5227                 else
5228                   sets[i].src_elt = classp;
5229               }
5230             if (sets[i].src_const && sets[i].src_const_elt == 0
5231                 && src != sets[i].src_const
5232                 && ! rtx_equal_p (sets[i].src_const, src))
5233               sets[i].src_elt = insert (sets[i].src_const, classp,
5234                                         sets[i].src_const_hash, mode);
5235           }
5236       }
5237     else if (sets[i].src_elt == 0)
5238       /* If we did not insert the source into the hash table (e.g., it was
5239          volatile), note the equivalence class for the REG_EQUAL value, if any,
5240          so that the destination goes into that class.  */
5241       sets[i].src_elt = src_eqv_elt;
5242
5243   /* Record destination addresses in the hash table.  This allows us to
5244      check if they are invalidated by other sets.  */
5245   for (i = 0; i < n_sets; i++)
5246     {
5247       if (sets[i].rtl)
5248         {
5249           rtx x = sets[i].inner_dest;
5250           struct table_elt *elt;
5251           enum machine_mode mode;
5252           unsigned hash;
5253
5254           if (MEM_P (x))
5255             {
5256               x = XEXP (x, 0);
5257               mode = GET_MODE (x);
5258               hash = HASH (x, mode);
5259               elt = lookup (x, hash, mode);
5260               if (!elt)
5261                 {
5262                   if (insert_regs (x, NULL, 0))
5263                     {
5264                       rehash_using_reg (x);
5265                       hash = HASH (x, mode);
5266                     }
5267                   elt = insert (x, NULL, hash, mode);
5268                 }
5269
5270               sets[i].dest_addr_elt = elt;
5271             }
5272           else
5273             sets[i].dest_addr_elt = NULL;
5274         }
5275     }
5276
5277   invalidate_from_clobbers (x);
5278
5279   /* Some registers are invalidated by subroutine calls.  Memory is
5280      invalidated by non-constant calls.  */
5281
5282   if (CALL_P (insn))
5283     {
5284       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
5285         invalidate_memory ();
5286       invalidate_for_call ();
5287     }
5288
5289   /* Now invalidate everything set by this instruction.
5290      If a SUBREG or other funny destination is being set,
5291      sets[i].rtl is still nonzero, so here we invalidate the reg
5292      a part of which is being set.  */
5293
5294   for (i = 0; i < n_sets; i++)
5295     if (sets[i].rtl)
5296       {
5297         /* We can't use the inner dest, because the mode associated with
5298            a ZERO_EXTRACT is significant.  */
5299         rtx dest = SET_DEST (sets[i].rtl);
5300
5301         /* Needed for registers to remove the register from its
5302            previous quantity's chain.
5303            Needed for memory if this is a nonvarying address, unless
5304            we have just done an invalidate_memory that covers even those.  */
5305         if (REG_P (dest) || GET_CODE (dest) == SUBREG)
5306           invalidate (dest, VOIDmode);
5307         else if (MEM_P (dest))
5308           invalidate (dest, VOIDmode);
5309         else if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART
5310                  || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5311           invalidate (XEXP (dest, 0), GET_MODE (dest));
5312       }
5313
5314   /* A volatile ASM invalidates everything.  */
5315   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
5316       && GET_CODE (PATTERN (insn)) == ASM_OPERANDS
5317       && MEM_VOLATILE_P (PATTERN (insn)))
5318     flush_hash_table ();
5319
5320   /* Make sure registers mentioned in destinations
5321      are safe for use in an expression to be inserted.
5322      This removes from the hash table
5323      any invalid entry that refers to one of these registers.
5324
5325      We don't care about the return value from mention_regs because
5326      we are going to hash the SET_DEST values unconditionally.  */
5327
5328   for (i = 0; i < n_sets; i++)
5329     {
5330       if (sets[i].rtl)
5331         {
5332           rtx x = SET_DEST (sets[i].rtl);
5333
5334           if (!REG_P (x))
5335             mention_regs (x);
5336           else
5337             {
5338               /* We used to rely on all references to a register becoming
5339                  inaccessible when a register changes to a new quantity,
5340                  since that changes the hash code.  However, that is not
5341                  safe, since after HASH_SIZE new quantities we get a
5342                  hash 'collision' of a register with its own invalid
5343                  entries.  And since SUBREGs have been changed not to
5344                  change their hash code with the hash code of the register,
5345                  it wouldn't work any longer at all.  So we have to check
5346                  for any invalid references lying around now.
5347                  This code is similar to the REG case in mention_regs,
5348                  but it knows that reg_tick has been incremented, and
5349                  it leaves reg_in_table as -1 .  */
5350               unsigned int regno = REGNO (x);
5351               unsigned int endregno
5352                 = regno + (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER ? 1
5353                            : hard_regno_nregs[regno][GET_MODE (x)]);
5354               unsigned int i;
5355
5356               for (i = regno; i < endregno; i++)
5357                 {
5358                   if (REG_IN_TABLE (i) >= 0)
5359                     {
5360                       remove_invalid_refs (i);
5361                       REG_IN_TABLE (i) = -1;
5362                     }
5363                 }
5364             }
5365         }
5366     }
5367
5368   /* We may have just removed some of the src_elt's from the hash table.
5369      So replace each one with the current head of the same class.
5370      Also check if destination addresses have been removed.  */
5371
5372   for (i = 0; i < n_sets; i++)
5373     if (sets[i].rtl)
5374       {
5375         if (sets[i].dest_addr_elt
5376             && sets[i].dest_addr_elt->first_same_value == 0)
5377           {
5378             /* The elt was removed, which means this destination is not
5379                valid after this instruction.  */
5380             sets[i].rtl = NULL_RTX;
5381           }
5382         else if (sets[i].src_elt && sets[i].src_elt->first_same_value == 0)
5383           /* If elt was removed, find current head of same class,
5384              or 0 if nothing remains of that class.  */
5385           {
5386             struct table_elt *elt = sets[i].src_elt;
5387
5388             while (elt && elt->prev_same_value)
5389               elt = elt->prev_same_value;
5390
5391             while (elt && elt->first_same_value == 0)
5392               elt = elt->next_same_value;
5393             sets[i].src_elt = elt ? elt->first_same_value : 0;
5394           }
5395       }
5396
5397   /* Now insert the destinations into their equivalence classes.  */
5398
5399   for (i = 0; i < n_sets; i++)
5400     if (sets[i].rtl)
5401       {
5402         rtx dest = SET_DEST (sets[i].rtl);
5403         struct table_elt *elt;
5404
5405         /* Don't record value if we are not supposed to risk allocating
5406            floating-point values in registers that might be wider than
5407            memory.  */
5408         if ((flag_float_store
5409              && MEM_P (dest)
5410              && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (dest)))
5411             /* Don't record BLKmode values, because we don't know the
5412                size of it, and can't be sure that other BLKmode values
5413                have the same or smaller size.  */
5414             || GET_MODE (dest) == BLKmode
5415             /* Don't record values of destinations set inside a libcall block
5416                since we might delete the libcall.  Things should have been set
5417                up so we won't want to reuse such a value, but we play it safe
5418                here.  */
5419             || libcall_insn
5420             /* If we didn't put a REG_EQUAL value or a source into the hash
5421                table, there is no point is recording DEST.  */
5422             || sets[i].src_elt == 0
5423             /* If DEST is a paradoxical SUBREG and SRC is a ZERO_EXTEND
5424                or SIGN_EXTEND, don't record DEST since it can cause
5425                some tracking to be wrong.
5426
5427                ??? Think about this more later.  */
5428             || (GET_CODE (dest) == SUBREG
5429                 && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (dest))
5430                     > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (dest))))
5431                 && (GET_CODE (sets[i].src) == SIGN_EXTEND
5432                     || GET_CODE (sets[i].src) == ZERO_EXTEND)))
5433           continue;
5434
5435         /* STRICT_LOW_PART isn't part of the value BEING set,
5436            and neither is the SUBREG inside it.
5437            Note that in this case SETS[I].SRC_ELT is really SRC_EQV_ELT.  */
5438         if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
5439           dest = SUBREG_REG (XEXP (dest, 0));
5440
5441         if (REG_P (dest) || GET_CODE (dest) == SUBREG)
5442           /* Registers must also be inserted into chains for quantities.  */
5443           if (insert_regs (dest, sets[i].src_elt, 1))
5444             {
5445               /* If `insert_regs' changes something, the hash code must be
5446                  recalculated.  */
5447               rehash_using_reg (dest);
5448               sets[i].dest_hash = HASH (dest, GET_MODE (dest));
5449             }
5450
5451         elt = insert (dest, sets[i].src_elt,
5452                       sets[i].dest_hash, GET_MODE (dest));
5453
5454         elt->in_memory = (MEM_P (sets[i].inner_dest)
5455                           && !MEM_READONLY_P (sets[i].inner_dest));
5456
5457         /* If we have (set (subreg:m1 (reg:m2 foo) 0) (bar:m1)), M1 is no
5458            narrower than M2, and both M1 and M2 are the same number of words,
5459            we are also doing (set (reg:m2 foo) (subreg:m2 (bar:m1) 0)) so
5460            make that equivalence as well.
5461
5462            However, BAR may have equivalences for which gen_lowpart
5463            will produce a simpler value than gen_lowpart applied to
5464            BAR (e.g., if BAR was ZERO_EXTENDed from M2), so we will scan all
5465            BAR's equivalences.  If we don't get a simplified form, make
5466            the SUBREG.  It will not be used in an equivalence, but will
5467            cause two similar assignments to be detected.
5468
5469            Note the loop below will find SUBREG_REG (DEST) since we have
5470            already entered SRC and DEST of the SET in the table.  */
5471
5472         if (GET_CODE (dest) == SUBREG
5473             && (((GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (dest))) - 1)
5474                  / UNITS_PER_WORD)
5475                 == (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (dest)) - 1) / UNITS_PER_WORD)
5476             && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (dest))
5477                 >= GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (dest))))
5478             && sets[i].src_elt != 0)
5479           {
5480             enum machine_mode new_mode = GET_MODE (SUBREG_REG (dest));
5481             struct table_elt *elt, *classp = 0;
5482
5483             for (elt = sets[i].src_elt->first_same_value; elt;
5484                  elt = elt->next_same_value)
5485               {
5486                 rtx new_src = 0;
5487                 unsigned src_hash;
5488                 struct table_elt *src_elt;
5489                 int byte = 0;
5490
5491                 /* Ignore invalid entries.  */
5492                 if (!REG_P (elt->exp)
5493                     && ! exp_equiv_p (elt->exp, elt->exp, 1, false))
5494                   continue;
5495
5496                 /* We may have already been playing subreg games.  If the
5497                    mode is already correct for the destination, use it.  */
5498                 if (GET_MODE (elt->exp) == new_mode)
5499                   new_src = elt->exp;
5500                 else
5501                   {
5502                     /* Calculate big endian correction for the SUBREG_BYTE.
5503                        We have already checked that M1 (GET_MODE (dest))
5504                        is not narrower than M2 (new_mode).  */
5505                     if (BYTES_BIG_ENDIAN)
5506                       byte = (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (dest))
5507                               - GET_MODE_SIZE (new_mode));
5508
5509                     new_src = simplify_gen_subreg (new_mode, elt->exp,
5510                                                    GET_MODE (dest), byte);
5511                   }
5512
5513                 /* The call to simplify_gen_subreg fails if the value
5514                    is VOIDmode, yet we can't do any simplification, e.g.
5515                    for EXPR_LISTs denoting function call results.
5516                    It is invalid to construct a SUBREG with a VOIDmode
5517                    SUBREG_REG, hence a zero new_src means we can't do
5518                    this substitution.  */
5519                 if (! new_src)
5520                   continue;
5521
5522                 src_hash = HASH (new_src, new_mode);
5523                 src_elt = lookup (new_src, src_hash, new_mode);
5524
5525                 /* Put the new source in the hash table is if isn't
5526                    already.  */
5527                 if (src_elt == 0)
5528                   {
5529                     if (insert_regs (new_src, classp, 0))
5530                       {
5531                         rehash_using_reg (new_src);
5532                         src_hash = HASH (new_src, new_mode);
5533                       }
5534                     src_elt = insert (new_src, classp, src_hash, new_mode);
5535                     src_elt->in_memory = elt->in_memory;
5536                   }
5537                 else if (classp && classp != src_elt->first_same_value)
5538                   /* Show that two things that we've seen before are
5539                      actually the same.  */
5540                   merge_equiv_classes (src_elt, classp);
5541
5542                 classp = src_elt->first_same_value;
5543                 /* Ignore invalid entries.  */
5544                 while (classp
5545                        && !REG_P (classp->exp)
5546                        && ! exp_equiv_p (classp->exp, classp->exp, 1, false))
5547                   classp = classp->next_same_value;
5548               }
5549           }
5550       }
5551
5552   /* Special handling for (set REG0 REG1) where REG0 is the
5553      "cheapest", cheaper than REG1.  After cse, REG1 will probably not
5554      be used in the sequel, so (if easily done) change this insn to
5555      (set REG1 REG0) and replace REG1 with REG0 in the previous insn
5556      that computed their value.  Then REG1 will become a dead store
5557      and won't cloud the situation for later optimizations.
5558
5559      Do not make this change if REG1 is a hard register, because it will
5560      then be used in the sequel and we may be changing a two-operand insn
5561      into a three-operand insn.
5562
5563      Also do not do this if we are operating on a copy of INSN.
5564
5565      Also don't do this if INSN ends a libcall; this would cause an unrelated
5566      register to be set in the middle of a libcall, and we then get bad code
5567      if the libcall is deleted.  */
5568
5569   if (n_sets == 1 && sets[0].rtl && REG_P (SET_DEST (sets[0].rtl))
5570       && NEXT_INSN (PREV_INSN (insn)) == insn
5571       && REG_P (SET_SRC (sets[0].rtl))
5572       && REGNO (SET_SRC (sets[0].rtl)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
5573       && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (SET_SRC (sets[0].rtl))))
5574     {
5575       int src_q = REG_QTY (REGNO (SET_SRC (sets[0].rtl)));
5576       struct qty_table_elem *src_ent = &qty_table[src_q];
5577
5578       if ((src_ent->first_reg == REGNO (SET_DEST (sets[0].rtl)))
5579           && ! find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
5580         {
5581           rtx prev = insn;
5582           /* Scan for the previous nonnote insn, but stop at a basic
5583              block boundary.  */
5584           do
5585             {
5586               prev = PREV_INSN (prev);
5587             }
5588           while (prev && NOTE_P (prev)
5589                  && NOTE_LINE_NUMBER (prev) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK);
5590
5591           /* Do not swap the registers around if the previous instruction
5592              attaches a REG_EQUIV note to REG1.
5593
5594              ??? It's not entirely clear whether we can transfer a REG_EQUIV
5595              from the pseudo that originally shadowed an incoming argument
5596              to another register.  Some uses of REG_EQUIV might rely on it
5597              being attached to REG1 rather than REG2.
5598
5599              This section previously turned the REG_EQUIV into a REG_EQUAL
5600              note.  We cannot do that because REG_EQUIV may provide an
5601              uninitialized stack slot when REG_PARM_STACK_SPACE is used.  */
5602
5603           if (prev != 0 && NONJUMP_INSN_P (prev)
5604               && GET_CODE (PATTERN (prev)) == SET
5605               && SET_DEST (PATTERN (prev)) == SET_SRC (sets[0].rtl)
5606               && ! find_reg_note (prev, REG_EQUIV, NULL_RTX))
5607             {
5608               rtx dest = SET_DEST (sets[0].rtl);
5609               rtx src = SET_SRC (sets[0].rtl);
5610               rtx note;
5611
5612               validate_change (prev, &SET_DEST (PATTERN (prev)), dest, 1);
5613               validate_change (insn, &SET_DEST (sets[0].rtl), src, 1);
5614               validate_change (insn, &SET_SRC (sets[0].rtl), dest, 1);
5615               apply_change_group ();
5616
5617               /* If INSN has a REG_EQUAL note, and this note mentions
5618                  REG0, then we must delete it, because the value in
5619                  REG0 has changed.  If the note's value is REG1, we must
5620                  also delete it because that is now this insn's dest.  */
5621               note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
5622               if (note != 0
5623                   && (reg_mentioned_p (dest, XEXP (note, 0))
5624                       || rtx_equal_p (src, XEXP (note, 0))))
5625                 remove_note (insn, note);
5626             }
5627         }
5628     }
5629
5630   /* If this is a conditional jump insn, record any known equivalences due to
5631      the condition being tested.  */
5632
5633   if (n_sets == 1 && any_condjump_p (insn))
5634     record_jump_equiv (insn, false);
5635
5636 #ifdef HAVE_cc0
5637   /* If the previous insn set CC0 and this insn no longer references CC0,
5638      delete the previous insn.  Here we use the fact that nothing expects CC0
5639      to be valid over an insn, which is true until the final pass.  */
5640   if (prev_insn && NONJUMP_INSN_P (prev_insn)
5641       && (tem = single_set (prev_insn)) != 0
5642       && SET_DEST (tem) == cc0_rtx
5643       && ! reg_mentioned_p (cc0_rtx, x))
5644     delete_insn_and_edges (prev_insn);
5645
5646   prev_insn_cc0 = this_insn_cc0;
5647   prev_insn_cc0_mode = this_insn_cc0_mode;
5648   prev_insn = insn;
5649 #endif
5650 }
5651 \f
5652 /* Remove from the hash table all expressions that reference memory.  */
5653
5654 static void
5655 invalidate_memory (void)
5656 {
5657   int i;
5658   struct table_elt *p, *next;
5659
5660   for (i = 0; i < HASH_SIZE; i++)
5661     for (p = table[i]; p; p = next)
5662       {
5663         next = p->next_same_hash;
5664         if (p->in_memory)
5665           remove_from_table (p, i);
5666       }
5667 }
5668
5669 /* Perform invalidation on the basis of everything about an insn
5670    except for invalidating the actual places that are SET in it.
5671    This includes the places CLOBBERed, and anything that might
5672    alias with something that is SET or CLOBBERed.
5673
5674    X is the pattern of the insn.  */
5675
5676 static void
5677 invalidate_from_clobbers (rtx x)
5678 {
5679   if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
5680     {
5681       rtx ref = XEXP (x, 0);
5682       if (ref)
5683         {
5684           if (REG_P (ref) || GET_CODE (ref) == SUBREG
5685               || MEM_P (ref))
5686             invalidate (ref, VOIDmode);
5687           else if (GET_CODE (ref) == STRICT_LOW_PART
5688                    || GET_CODE (ref) == ZERO_EXTRACT)
5689             invalidate (XEXP (ref, 0), GET_MODE (ref));
5690         }
5691     }
5692   else if (GET_CODE (x) == PARALLEL)
5693     {
5694       int i;
5695       for (i = XVECLEN (x, 0) - 1; i >= 0; i--)
5696         {
5697           rtx y = XVECEXP (x, 0, i);
5698           if (GET_CODE (y) == CLOBBER)
5699             {
5700               rtx ref = XEXP (y, 0);
5701               if (REG_P (ref) || GET_CODE (ref) == SUBREG
5702                   || MEM_P (ref))
5703                 invalidate (ref, VOIDmode);
5704               else if (GET_CODE (ref) == STRICT_LOW_PART
5705                        || GET_CODE (ref) == ZERO_EXTRACT)
5706                 invalidate (XEXP (ref, 0), GET_MODE (ref));
5707             }
5708         }
5709     }
5710 }
5711 \f
5712 /* Process X, part of the REG_NOTES of an insn.  Look at any REG_EQUAL notes
5713    and replace any registers in them with either an equivalent constant
5714    or the canonical form of the register.  If we are inside an address,
5715    only do this if the address remains valid.
5716
5717    OBJECT is 0 except when within a MEM in which case it is the MEM.
5718
5719    Return the replacement for X.  */
5720
5721 static rtx
5722 cse_process_notes (rtx x, rtx object)
5723 {
5724   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
5725   const char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5726   int i;
5727
5728   switch (code)
5729     {
5730     case CONST_INT:
5731     case CONST:
5732     case SYMBOL_REF:
5733     case LABEL_REF:
5734     case CONST_DOUBLE:
5735     case CONST_VECTOR:
5736     case PC:
5737     case CC0:
5738     case LO_SUM:
5739       return x;
5740
5741     case MEM:
5742       validate_change (x, &XEXP (x, 0),
5743                        cse_process_notes (XEXP (x, 0), x), 0);
5744       return x;
5745
5746     case EXPR_LIST:
5747     case INSN_LIST:
5748       if (REG_NOTE_KIND (x) == REG_EQUAL)
5749         XEXP (x, 0) = cse_process_notes (XEXP (x, 0), NULL_RTX);
5750       if (XEXP (x, 1))
5751         XEXP (x, 1) = cse_process_notes (XEXP (x, 1), NULL_RTX);
5752       return x;
5753
5754     case SIGN_EXTEND:
5755     case ZERO_EXTEND:
5756     case SUBREG:
5757       {
5758         rtx new = cse_process_notes (XEXP (x, 0), object);
5759         /* We don't substitute VOIDmode constants into these rtx,
5760            since they would impede folding.  */
5761         if (GET_MODE (new) != VOIDmode)
5762           validate_change (object, &XEXP (x, 0), new, 0);
5763         return x;
5764       }
5765
5766     case REG:
5767       i = REG_QTY (REGNO (x));
5768
5769       /* Return a constant or a constant register.  */
5770       if (REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (x)))
5771         {
5772           struct qty_table_elem *ent = &qty_table[i];
5773
5774           if (ent->const_rtx != NULL_RTX
5775               && (CONSTANT_P (ent->const_rtx)
5776                   || REG_P (ent->const_rtx)))
5777             {
5778               rtx new = gen_lowpart (GET_MODE (x), ent->const_rtx);
5779               if (new)
5780                 return copy_rtx (new);
5781             }
5782         }
5783
5784       /* Otherwise, canonicalize this register.  */
5785       return canon_reg (x, NULL_RTX);
5786
5787     default:
5788       break;
5789     }
5790
5791   for (i = 0; i < GET_RTX_LENGTH (code); i++)
5792     if (fmt[i] == 'e')
5793       validate_change (object, &XEXP (x, i),
5794                        cse_process_notes (XEXP (x, i), object), 0);
5795
5796   return x;
5797 }
5798 \f
5799 /* Find the end of INSN's basic block and return its range,
5800    the total number of SETs in all the insns of the block, the last insn of the
5801    block, and the branch path.
5802
5803    The branch path indicates which branches should be followed.  If a nonzero
5804    path size is specified, the block should be rescanned and a different set
5805    of branches will be taken.  The branch path is only used if
5806    FLAG_CSE_FOLLOW_JUMPS is nonzero.
5807
5808    DATA is a pointer to a struct cse_basic_block_data, defined below, that is
5809    used to describe the block.  It is filled in with the information about
5810    the current block.  The incoming structure's branch path, if any, is used
5811    to construct the output branch path.  */
5812
5813 static void
5814 cse_end_of_basic_block (rtx insn, struct cse_basic_block_data *data,
5815                         int follow_jumps)
5816 {
5817   rtx p = insn, q;
5818   int nsets = 0;
5819   int low_cuid = INSN_CUID (insn), high_cuid = INSN_CUID (insn);
5820   rtx next = INSN_P (insn) ? insn : next_real_insn (insn);
5821   int path_size = data->path_size;
5822   int path_entry = 0;
5823   int i;
5824
5825   /* Update the previous branch path, if any.  If the last branch was
5826      previously PATH_TAKEN, mark it PATH_NOT_TAKEN.
5827      If it was previously PATH_NOT_TAKEN,
5828      shorten the path by one and look at the previous branch.  We know that
5829      at least one branch must have been taken if PATH_SIZE is nonzero.  */
5830   while (path_size > 0)
5831     {
5832       if (data->path[path_size - 1].status != PATH_NOT_TAKEN)
5833         {
5834           data->path[path_size - 1].status = PATH_NOT_TAKEN;
5835           break;
5836         }
5837       else
5838         path_size--;
5839     }
5840
5841   /* If the first instruction is marked with QImode, that means we've
5842      already processed this block.  Our caller will look at DATA->LAST
5843      to figure out where to go next.  We want to return the next block
5844      in the instruction stream, not some branched-to block somewhere
5845      else.  We accomplish this by pretending our called forbid us to
5846      follow jumps.  */
5847   if (GET_MODE (insn) == QImode)
5848     follow_jumps = 0;
5849
5850   /* Scan to end of this basic block.  */
5851   while (p && !LABEL_P (p))
5852     {
5853       /* Don't cse over a call to setjmp; on some machines (eg VAX)
5854          the regs restored by the longjmp come from
5855          a later time than the setjmp.  */
5856       if (PREV_INSN (p) && CALL_P (PREV_INSN (p))
5857           && find_reg_note (PREV_INSN (p), REG_SETJMP, NULL))
5858         break;
5859
5860       /* A PARALLEL can have lots of SETs in it,
5861          especially if it is really an ASM_OPERANDS.  */
5862       if (INSN_P (p) && GET_CODE (PATTERN (p)) == PARALLEL)
5863         nsets += XVECLEN (PATTERN (p), 0);
5864       else if (!NOTE_P (p))
5865         nsets += 1;
5866
5867       /* Ignore insns made by CSE; they cannot affect the boundaries of
5868          the basic block.  */
5869
5870       if (INSN_UID (p) <= max_uid && INSN_CUID (p) > high_cuid)
5871         high_cuid = INSN_CUID (p);
5872       if (INSN_UID (p) <= max_uid && INSN_CUID (p) < low_cuid)
5873         low_cuid = INSN_CUID (p);
5874
5875       /* See if this insn is in our branch path.  If it is and we are to
5876          take it, do so.  */
5877       if (path_entry < path_size && data->path[path_entry].branch == p)
5878         {
5879           if (data->path[path_entry].status != PATH_NOT_TAKEN)
5880             p = JUMP_LABEL (p);
5881
5882           /* Point to next entry in path, if any.  */
5883           path_entry++;
5884         }
5885
5886       /* If this is a conditional jump, we can follow it if -fcse-follow-jumps
5887          was specified, we haven't reached our maximum path length, there are
5888          insns following the target of the jump, this is the only use of the
5889          jump label, and the target label is preceded by a BARRIER.  */
5890       else if (follow_jumps
5891                && path_size < PARAM_VALUE (PARAM_MAX_CSE_PATH_LENGTH) - 1
5892                && JUMP_P (p)
5893                && GET_CODE (PATTERN (p)) == SET
5894                && GET_CODE (SET_SRC (PATTERN (p))) == IF_THEN_ELSE
5895                && JUMP_LABEL (p) != 0
5896                && LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (p)) == 1
5897                && NEXT_INSN (JUMP_LABEL (p)) != 0)
5898         {
5899           for (q = PREV_INSN (JUMP_LABEL (p)); q; q = PREV_INSN (q))
5900             if ((!NOTE_P (q)
5901                  || (PREV_INSN (q) && CALL_P (PREV_INSN (q))
5902                      && find_reg_note (PREV_INSN (q), REG_SETJMP, NULL)))
5903                 && (!LABEL_P (q) || LABEL_NUSES (q) != 0))
5904               break;
5905
5906           /* If we ran into a BARRIER, this code is an extension of the
5907              basic block when the branch is taken.  */
5908           if (follow_jumps && q != 0 && BARRIER_P (q))
5909             {
5910               /* Don't allow ourself to keep walking around an
5911                  always-executed loop.  */
5912               if (next_real_insn (q) == next)
5913                 {
5914                   p = NEXT_INSN (p);
5915                   continue;
5916                 }
5917
5918               /* Similarly, don't put a branch in our path more than once.  */
5919               for (i = 0; i < path_entry; i++)
5920                 if (data->path[i].branch == p)
5921                   break;
5922
5923               if (i != path_entry)
5924                 break;
5925
5926               data->path[path_entry].branch = p;
5927               data->path[path_entry++].status = PATH_TAKEN;
5928
5929               /* This branch now ends our path.  It was possible that we
5930                  didn't see this branch the last time around (when the
5931                  insn in front of the target was a JUMP_INSN that was
5932                  turned into a no-op).  */
5933               path_size = path_entry;
5934
5935               p = JUMP_LABEL (p);
5936               /* Mark block so we won't scan it again later.  */
5937               PUT_MODE (NEXT_INSN (p), QImode);
5938             }
5939         }
5940       p = NEXT_INSN (p);
5941     }
5942
5943   data->low_cuid = low_cuid;
5944   data->high_cuid = high_cuid;
5945   data->nsets = nsets;
5946   data->last = p;
5947
5948   /* If all jumps in the path are not taken, set our path length to zero
5949      so a rescan won't be done.  */
5950   for (i = path_size - 1; i >= 0; i--)
5951     if (data->path[i].status != PATH_NOT_TAKEN)
5952       break;
5953
5954   if (i == -1)
5955     data->path_size = 0;
5956   else
5957     data->path_size = path_size;
5958
5959   /* End the current branch path.  */
5960   data->path[path_size].branch = 0;
5961 }
5962 \f
5963 /* Perform cse on the instructions of a function.
5964    F is the first instruction.
5965    NREGS is one plus the highest pseudo-reg number used in the instruction.
5966
5967    Returns 1 if jump_optimize should be redone due to simplifications
5968    in conditional jump instructions.  */
5969
5970 int
5971 cse_main (rtx f, int nregs)
5972 {
5973   struct cse_basic_block_data val;
5974   rtx insn = f;
5975   int i;
5976
5977   init_cse_reg_info (nregs);
5978
5979   val.path = XNEWVEC (struct branch_path, PARAM_VALUE (PARAM_MAX_CSE_PATH_LENGTH));
5980
5981   cse_jumps_altered = 0;
5982   recorded_label_ref = 0;
5983   constant_pool_entries_cost = 0;
5984   constant_pool_entries_regcost = 0;
5985   val.path_size = 0;
5986   rtl_hooks = cse_rtl_hooks;
5987
5988   init_recog ();
5989   init_alias_analysis ();
5990
5991   reg_eqv_table = XNEWVEC (struct reg_eqv_elem, nregs);
5992
5993   /* Find the largest uid.  */
5994
5995   max_uid = get_max_uid ();
5996   uid_cuid = XCNEWVEC (int, max_uid + 1);
5997
5998   /* Compute the mapping from uids to cuids.
5999      CUIDs are numbers assigned to insns, like uids,
6000      except that cuids increase monotonically through the code.  */
6001
6002   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
6003     INSN_CUID (insn) = ++i;
6004
6005   /* Loop over basic blocks.
6006      Compute the maximum number of qty's needed for each basic block
6007      (which is 2 for each SET).  */
6008   insn = f;
6009   while (insn)
6010     {
6011       cse_end_of_basic_block (insn, &val, flag_cse_follow_jumps);
6012
6013       /* If this basic block was already processed or has no sets, skip it.  */
6014       if (val.nsets == 0 || GET_MODE (insn) == QImode)
6015         {
6016           PUT_MODE (insn, VOIDmode);
6017           insn = (val.last ? NEXT_INSN (val.last) : 0);
6018           val.path_size = 0;
6019           continue;
6020         }
6021
6022       cse_basic_block_start = val.low_cuid;
6023       cse_basic_block_end = val.high_cuid;
6024       max_qty = val.nsets * 2;
6025
6026       if (dump_file)
6027         fprintf (dump_file, ";; Processing block from %d to %d, %d sets.\n",
6028                  INSN_UID (insn), val.last ? INSN_UID (val.last) : 0,
6029                  val.nsets);
6030
6031       /* Make MAX_QTY bigger to give us room to optimize
6032          past the end of this basic block, if that should prove useful.  */
6033       if (max_qty < 500)
6034         max_qty = 500;
6035
6036       /* If this basic block is being extended by following certain jumps,
6037          (see `cse_end_of_basic_block'), we reprocess the code from the start.
6038          Otherwise, we start after this basic block.  */
6039       if (val.path_size > 0)
6040         cse_basic_block (insn, val.last, val.path);
6041       else
6042         {
6043           int old_cse_jumps_altered = cse_jumps_altered;
6044           rtx temp;
6045
6046           /* When cse changes a conditional jump to an unconditional
6047              jump, we want to reprocess the block, since it will give
6048              us a new branch path to investigate.  */
6049           cse_jumps_altered = 0;
6050           temp = cse_basic_block (insn, val.last, val.path);
6051           if (cse_jumps_altered == 0 || flag_cse_follow_jumps)
6052             insn = temp;
6053
6054           cse_jumps_altered |= old_cse_jumps_altered;
6055         }
6056     }
6057
6058   /* Clean up.  */
6059   end_alias_analysis ();
6060   free (uid_cuid);
6061   free (reg_eqv_table);
6062   free (val.path);
6063   rtl_hooks = general_rtl_hooks;
6064
6065   return cse_jumps_altered || recorded_label_ref;
6066 }
6067
6068 /* Process a single basic block.  FROM and TO and the limits of the basic
6069    block.  NEXT_BRANCH points to the branch path when following jumps or
6070    a null path when not following jumps.  */
6071
6072 static rtx
6073 cse_basic_block (rtx from, rtx to, struct branch_path *next_branch)
6074 {
6075   rtx insn;
6076   int to_usage = 0;
6077   rtx libcall_insn = NULL_RTX;
6078   int num_insns = 0;
6079   int no_conflict = 0;
6080
6081   /* Allocate the space needed by qty_table.  */
6082   qty_table = XNEWVEC (struct qty_table_elem, max_qty);
6083
6084   new_basic_block ();
6085
6086   /* TO might be a label.  If so, protect it from being deleted.  */
6087   if (to != 0 && LABEL_P (to))
6088     ++LABEL_NUSES (to);
6089
6090   for (insn = from; insn != to; insn = NEXT_INSN (insn))
6091     {
6092       enum rtx_code code = GET_CODE (insn);
6093
6094       /* If we have processed 1,000 insns, flush the hash table to
6095          avoid extreme quadratic behavior.  We must not include NOTEs
6096          in the count since there may be more of them when generating
6097          debugging information.  If we clear the table at different
6098          times, code generated with -g -O might be different than code
6099          generated with -O but not -g.
6100
6101          ??? This is a real kludge and needs to be done some other way.
6102          Perhaps for 2.9.  */
6103       if (code != NOTE && num_insns++ > PARAM_VALUE (PARAM_MAX_CSE_INSNS))
6104         {
6105           flush_hash_table ();
6106           num_insns = 0;
6107         }
6108
6109       /* See if this is a branch that is part of the path.  If so, and it is
6110          to be taken, do so.  */
6111       if (next_branch->branch == insn)
6112         {
6113           enum taken status = next_branch++->status;
6114           if (status != PATH_NOT_TAKEN)
6115             {
6116               gcc_assert (status == PATH_TAKEN);
6117               if (any_condjump_p (insn))
6118                 record_jump_equiv (insn, true);
6119
6120               /* Set the last insn as the jump insn; it doesn't affect cc0.
6121                  Then follow this branch.  */
6122 #ifdef HAVE_cc0
6123               prev_insn_cc0 = 0;
6124               prev_insn = insn;
6125 #endif
6126               insn = JUMP_LABEL (insn);
6127               continue;
6128             }
6129         }
6130
6131       if (GET_MODE (insn) == QImode)
6132         PUT_MODE (insn, VOIDmode);
6133
6134       if (GET_RTX_CLASS (code) == RTX_INSN)
6135         {
6136           rtx p;
6137
6138           /* Process notes first so we have all notes in canonical forms when
6139              looking for duplicate operations.  */
6140
6141           if (REG_NOTES (insn))
6142             REG_NOTES (insn) = cse_process_notes (REG_NOTES (insn), NULL_RTX);
6143
6144           /* Track when we are inside in LIBCALL block.  Inside such a block,
6145              we do not want to record destinations.  The last insn of a
6146              LIBCALL block is not considered to be part of the block, since
6147              its destination is the result of the block and hence should be
6148              recorded.  */
6149
6150           if (REG_NOTES (insn) != 0)
6151             {
6152               if ((p = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)))
6153                 libcall_insn = XEXP (p, 0);
6154               else if (find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
6155                 {
6156                   /* Keep libcall_insn for the last SET insn of a no-conflict
6157                      block to prevent changing the destination.  */
6158                   if (! no_conflict)
6159                     libcall_insn = 0;
6160                   else
6161                     no_conflict = -1;
6162                 }
6163               else if (find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, NULL_RTX))
6164                 no_conflict = 1;
6165             }
6166
6167           cse_insn (insn, libcall_insn);
6168
6169           if (no_conflict == -1)
6170             {
6171               libcall_insn = 0;
6172               no_conflict = 0;
6173             }
6174             
6175           /* If we haven't already found an insn where we added a LABEL_REF,
6176              check this one.  */
6177           if (NONJUMP_INSN_P (insn) && ! recorded_label_ref
6178               && for_each_rtx (&PATTERN (insn), check_for_label_ref,
6179                                (void *) insn))
6180             recorded_label_ref = 1;
6181         }
6182
6183       /* If INSN is now an unconditional jump, skip to the end of our
6184          basic block by pretending that we just did the last insn in the
6185          basic block.  If we are jumping to the end of our block, show
6186          that we can have one usage of TO.  */
6187
6188       if (any_uncondjump_p (insn))
6189         {
6190           if (to == 0)
6191             {
6192               free (qty_table);
6193               return 0;
6194             }
6195
6196           if (JUMP_LABEL (insn) == to)
6197             to_usage = 1;
6198
6199           /* Maybe TO was deleted because the jump is unconditional.
6200              If so, there is nothing left in this basic block.  */
6201           /* ??? Perhaps it would be smarter to set TO
6202              to whatever follows this insn,
6203              and pretend the basic block had always ended here.  */
6204           if (INSN_DELETED_P (to))
6205             break;
6206
6207           insn = PREV_INSN (to);
6208         }
6209     }
6210
6211   gcc_assert (next_qty <= max_qty);
6212
6213   free (qty_table);
6214
6215   return to ? NEXT_INSN (to) : 0;
6216 }
6217 \f
6218 /* Called via for_each_rtx to see if an insn is using a LABEL_REF for which
6219    there isn't a REG_LABEL note.  Return one if so.  DATA is the insn.  */
6220
6221 static int
6222 check_for_label_ref (rtx *rtl, void *data)
6223 {
6224   rtx insn = (rtx) data;
6225
6226   /* If this insn uses a LABEL_REF and there isn't a REG_LABEL note for it,
6227      we must rerun jump since it needs to place the note.  If this is a
6228      LABEL_REF for a CODE_LABEL that isn't in the insn chain, don't do this
6229      since no REG_LABEL will be added.  */
6230   return (GET_CODE (*rtl) == LABEL_REF
6231           && ! LABEL_REF_NONLOCAL_P (*rtl)
6232           && LABEL_P (XEXP (*rtl, 0))
6233           && INSN_UID (XEXP (*rtl, 0)) != 0
6234           && ! find_reg_note (insn, REG_LABEL, XEXP (*rtl, 0)));
6235 }
6236 \f
6237 /* Count the number of times registers are used (not set) in X.
6238    COUNTS is an array in which we accumulate the count, INCR is how much
6239    we count each register usage.
6240
6241    Don't count a usage of DEST, which is the SET_DEST of a SET which
6242    contains X in its SET_SRC.  This is because such a SET does not
6243    modify the liveness of DEST.
6244    DEST is set to pc_rtx for a trapping insn, which means that we must count
6245    uses of a SET_DEST regardless because the insn can't be deleted here.  */
6246
6247 static void
6248 count_reg_usage (rtx x, int *counts, rtx dest, int incr)
6249 {
6250   enum rtx_code code;
6251   rtx note;
6252   const char *fmt;
6253   int i, j;
6254
6255   if (x == 0)
6256     return;
6257
6258   switch (code = GET_CODE (x))
6259     {
6260     case REG:
6261       if (x != dest)
6262         counts[REGNO (x)] += incr;
6263       return;
6264
6265     case PC:
6266     case CC0:
6267     case CONST:
6268     case CONST_INT:
6269     case CONST_DOUBLE:
6270     case CONST_VECTOR:
6271     case SYMBOL_REF:
6272     case LABEL_REF:
6273       return;
6274
6275     case CLOBBER:
6276       /* If we are clobbering a MEM, mark any registers inside the address
6277          as being used.  */
6278       if (MEM_P (XEXP (x, 0)))
6279         count_reg_usage (XEXP (XEXP (x, 0), 0), counts, NULL_RTX, incr);
6280       return;
6281
6282     case SET:
6283       /* Unless we are setting a REG, count everything in SET_DEST.  */
6284       if (!REG_P (SET_DEST (x)))
6285         count_reg_usage (SET_DEST (x), counts, NULL_RTX, incr);
6286       count_reg_usage (SET_SRC (x), counts,
6287                        dest ? dest : SET_DEST (x),
6288                        incr);
6289       return;
6290
6291     case CALL_INSN:
6292     case INSN:
6293     case JUMP_INSN:
6294     /* We expect dest to be NULL_RTX here.  If the insn may trap, mark
6295        this fact by setting DEST to pc_rtx.  */
6296       if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (PATTERN (x)))
6297         dest = pc_rtx;
6298       if (code == CALL_INSN)
6299         count_reg_usage (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (x), counts, dest, incr);
6300       count_reg_usage (PATTERN (x), counts, dest, incr);
6301
6302       /* Things used in a REG_EQUAL note aren't dead since loop may try to
6303          use them.  */
6304
6305       note = find_reg_equal_equiv_note (x);
6306       if (note)
6307         {
6308           rtx eqv = XEXP (note, 0);
6309
6310           if (GET_CODE (eqv) == EXPR_LIST)
6311           /* This REG_EQUAL note describes the result of a function call.
6312              Process all the arguments.  */
6313             do
6314               {
6315                 count_reg_usage (XEXP (eqv, 0), counts, dest, incr);
6316                 eqv = XEXP (eqv, 1);
6317               }
6318             while (eqv && GET_CODE (eqv) == EXPR_LIST);
6319           else
6320             count_reg_usage (eqv, counts, dest, incr);
6321         }
6322       return;
6323
6324     case EXPR_LIST:
6325       if (REG_NOTE_KIND (x) == REG_EQUAL
6326           || (REG_NOTE_KIND (x) != REG_NONNEG && GET_CODE (XEXP (x,0)) == USE)
6327           /* FUNCTION_USAGE expression lists may include (CLOBBER (mem /u)),
6328              involving registers in the address.  */
6329           || GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CLOBBER)
6330         count_reg_usage (XEXP (x, 0), counts, NULL_RTX, incr);
6331
6332       count_reg_usage (XEXP (x, 1), counts, NULL_RTX, incr);
6333       return;
6334
6335     case ASM_OPERANDS:
6336       /* If the asm is volatile, then this insn cannot be deleted,
6337          and so the inputs *must* be live.  */
6338       if (MEM_VOLATILE_P (x))
6339         dest = NULL_RTX;
6340       /* Iterate over just the inputs, not the constraints as well.  */
6341       for (i = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) - 1; i >= 0; i--)
6342         count_reg_usage (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i), counts, dest, incr);
6343       return;
6344
6345     case INSN_LIST:
6346       gcc_unreachable ();
6347
6348     default:
6349       break;
6350     }
6351
6352   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6353   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
6354     {
6355       if (fmt[i] == 'e')
6356         count_reg_usage (XEXP (x, i), counts, dest, incr);
6357       else if (fmt[i] == 'E')
6358         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6359           count_reg_usage (XVECEXP (x, i, j), counts, dest, incr);
6360     }
6361 }
6362 \f
6363 /* Return true if set is live.  */
6364 static bool
6365 set_live_p (rtx set, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED, /* Only used with HAVE_cc0.  */
6366             int *counts)
6367 {
6368 #ifdef HAVE_cc0
6369   rtx tem;
6370 #endif
6371
6372   if (set_noop_p (set))
6373     ;
6374
6375 #ifdef HAVE_cc0
6376   else if (GET_CODE (SET_DEST (set)) == CC0
6377            && !side_effects_p (SET_SRC (set))
6378            && ((tem = next_nonnote_insn (insn)) == 0
6379                || !INSN_P (tem)
6380                || !reg_referenced_p (cc0_rtx, PATTERN (tem))))
6381     return false;
6382 #endif
6383   else if (!REG_P (SET_DEST (set))
6384            || REGNO (SET_DEST (set)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
6385            || counts[REGNO (SET_DEST (set))] != 0
6386            || side_effects_p (SET_SRC (set)))
6387     return true;
6388   return false;
6389 }
6390
6391 /* Return true if insn is live.  */
6392
6393 static bool
6394 insn_live_p (rtx insn, int *counts)
6395 {
6396   int i;
6397   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (PATTERN (insn)))
6398     return true;
6399   else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6400     return set_live_p (PATTERN (insn), insn, counts);
6401   else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
6402     {
6403       for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
6404         {
6405           rtx elt = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
6406
6407           if (GET_CODE (elt) == SET)
6408             {
6409               if (set_live_p (elt, insn, counts))
6410                 return true;
6411             }
6412           else if (GET_CODE (elt) != CLOBBER && GET_CODE (elt) != USE)
6413             return true;
6414         }
6415       return false;
6416     }
6417   else
6418     return true;
6419 }
6420
6421 /* Return true if libcall is dead as a whole.  */
6422
6423 static bool
6424 dead_libcall_p (rtx insn, int *counts)
6425 {
6426   rtx note, set, new;
6427
6428   /* See if there's a REG_EQUAL note on this insn and try to
6429      replace the source with the REG_EQUAL expression.
6430
6431      We assume that insns with REG_RETVALs can only be reg->reg
6432      copies at this point.  */
6433   note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
6434   if (!note)
6435     return false;
6436
6437   set = single_set (insn);
6438   if (!set)
6439     return false;
6440
6441   new = simplify_rtx (XEXP (note, 0));
6442   if (!new)
6443     new = XEXP (note, 0);
6444
6445   /* While changing insn, we must update the counts accordingly.  */
6446   count_reg_usage (insn, counts, NULL_RTX, -1);
6447
6448   if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), new, 0))
6449     {
6450       count_reg_usage (insn, counts, NULL_RTX, 1);
6451       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX));
6452       remove_note (insn, note);
6453       return true;
6454     }
6455
6456   if (CONSTANT_P (new))
6457     {
6458       new = force_const_mem (GET_MODE (SET_DEST (set)), new);
6459       if (new && validate_change (insn, &SET_SRC (set), new, 0))
6460         {
6461           count_reg_usage (insn, counts, NULL_RTX, 1);
6462           remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX));
6463           remove_note (insn, note);
6464           return true;
6465         }
6466     }
6467
6468   count_reg_usage (insn, counts, NULL_RTX, 1);
6469   return false;
6470 }
6471
6472 /* Scan all the insns and delete any that are dead; i.e., they store a register
6473    that is never used or they copy a register to itself.
6474
6475    This is used to remove insns made obviously dead by cse, loop or other
6476    optimizations.  It improves the heuristics in loop since it won't try to
6477    move dead invariants out of loops or make givs for dead quantities.  The
6478    remaining passes of the compilation are also sped up.  */
6479
6480 int
6481 delete_trivially_dead_insns (rtx insns, int nreg)
6482 {
6483   int *counts;
6484   rtx insn, prev;
6485   int in_libcall = 0, dead_libcall = 0;
6486   int ndead = 0;
6487
6488   timevar_push (TV_DELETE_TRIVIALLY_DEAD);
6489   /* First count the number of times each register is used.  */
6490   counts = XCNEWVEC (int, nreg);
6491   for (insn = insns; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
6492     if (INSN_P (insn))
6493       count_reg_usage (insn, counts, NULL_RTX, 1);
6494
6495   /* Go from the last insn to the first and delete insns that only set unused
6496      registers or copy a register to itself.  As we delete an insn, remove
6497      usage counts for registers it uses.
6498
6499      The first jump optimization pass may leave a real insn as the last
6500      insn in the function.   We must not skip that insn or we may end
6501      up deleting code that is not really dead.  */
6502   for (insn = get_last_insn (); insn; insn = prev)
6503     {
6504       int live_insn = 0;
6505
6506       prev = PREV_INSN (insn);
6507       if (!INSN_P (insn))
6508         continue;
6509
6510       /* Don't delete any insns that are part of a libcall block unless
6511          we can delete the whole libcall block.
6512
6513          Flow or loop might get confused if we did that.  Remember
6514          that we are scanning backwards.  */
6515       if (find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
6516         {
6517           in_libcall = 1;
6518           live_insn = 1;
6519           dead_libcall = dead_libcall_p (insn, counts);
6520         }
6521       else if (in_libcall)
6522         live_insn = ! dead_libcall;
6523       else
6524         live_insn = insn_live_p (insn, counts);
6525
6526       /* If this is a dead insn, delete it and show registers in it aren't
6527          being used.  */
6528
6529       if (! live_insn)
6530         {
6531           count_reg_usage (insn, counts, NULL_RTX, -1);
6532           delete_insn_and_edges (insn);
6533           ndead++;
6534         }
6535
6536       if (in_libcall && find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
6537         {
6538           in_libcall = 0;
6539           dead_libcall = 0;
6540         }
6541     }
6542
6543   if (dump_file && ndead)
6544     fprintf (dump_file, "Deleted %i trivially dead insns\n",
6545              ndead);
6546   /* Clean up.  */
6547   free (counts);
6548   timevar_pop (TV_DELETE_TRIVIALLY_DEAD);
6549   return ndead;
6550 }
6551
6552 /* This function is called via for_each_rtx.  The argument, NEWREG, is
6553    a condition code register with the desired mode.  If we are looking
6554    at the same register in a different mode, replace it with
6555    NEWREG.  */
6556
6557 static int
6558 cse_change_cc_mode (rtx *loc, void *data)
6559 {
6560   struct change_cc_mode_args* args = (struct change_cc_mode_args*)data;
6561
6562   if (*loc
6563       && REG_P (*loc)
6564       && REGNO (*loc) == REGNO (args->newreg)
6565       && GET_MODE (*loc) != GET_MODE (args->newreg))
6566     {
6567       validate_change (args->insn, loc, args->newreg, 1);
6568       
6569       return -1;
6570     }
6571   return 0;
6572 }
6573
6574 /* Change the mode of any reference to the register REGNO (NEWREG) to
6575    GET_MODE (NEWREG) in INSN.  */
6576
6577 static void
6578 cse_change_cc_mode_insn (rtx insn, rtx newreg)
6579 {
6580   struct change_cc_mode_args args;
6581   int success;
6582
6583   if (!INSN_P (insn))
6584     return;
6585
6586   args.insn = insn;
6587   args.newreg = newreg;
6588   
6589   for_each_rtx (&PATTERN (insn), cse_change_cc_mode, &args);
6590   for_each_rtx (&REG_NOTES (insn), cse_change_cc_mode, &args);
6591   
6592   /* If the following assertion was triggered, there is most probably
6593      something wrong with the cc_modes_compatible back end function.
6594      CC modes only can be considered compatible if the insn - with the mode
6595      replaced by any of the compatible modes - can still be recognized.  */
6596   success = apply_change_group ();
6597   gcc_assert (success);
6598 }
6599
6600 /* Change the mode of any reference to the register REGNO (NEWREG) to
6601    GET_MODE (NEWREG), starting at START.  Stop before END.  Stop at
6602    any instruction which modifies NEWREG.  */
6603
6604 static void
6605 cse_change_cc_mode_insns (rtx start, rtx end, rtx newreg)
6606 {
6607   rtx insn;
6608
6609   for (insn = start; insn != end; insn = NEXT_INSN (insn))
6610     {
6611       if (! INSN_P (insn))
6612         continue;
6613
6614       if (reg_set_p (newreg, insn))
6615         return;
6616
6617       cse_change_cc_mode_insn (insn, newreg);
6618     }
6619 }
6620
6621 /* BB is a basic block which finishes with CC_REG as a condition code
6622    register which is set to CC_SRC.  Look through the successors of BB
6623    to find blocks which have a single predecessor (i.e., this one),
6624    and look through those blocks for an assignment to CC_REG which is
6625    equivalent to CC_SRC.  CAN_CHANGE_MODE indicates whether we are
6626    permitted to change the mode of CC_SRC to a compatible mode.  This
6627    returns VOIDmode if no equivalent assignments were found.
6628    Otherwise it returns the mode which CC_SRC should wind up with.
6629
6630    The main complexity in this function is handling the mode issues.
6631    We may have more than one duplicate which we can eliminate, and we
6632    try to find a mode which will work for multiple duplicates.  */
6633
6634 static enum machine_mode
6635 cse_cc_succs (basic_block bb, rtx cc_reg, rtx cc_src, bool can_change_mode)
6636 {
6637   bool found_equiv;
6638   enum machine_mode mode;
6639   unsigned int insn_count;
6640   edge e;
6641   rtx insns[2];
6642   enum machine_mode modes[2];
6643   rtx last_insns[2];
6644   unsigned int i;
6645   rtx newreg;
6646   edge_iterator ei;
6647
6648   /* We expect to have two successors.  Look at both before picking
6649      the final mode for the comparison.  If we have more successors
6650      (i.e., some sort of table jump, although that seems unlikely),
6651      then we require all beyond the first two to use the same
6652      mode.  */
6653
6654   found_equiv = false;
6655   mode = GET_MODE (cc_src);
6656   insn_count = 0;
6657   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
6658     {
6659       rtx insn;
6660       rtx end;
6661
6662       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
6663         continue;
6664
6665       if (EDGE_COUNT (e->dest->preds) != 1
6666           || e->dest == EXIT_BLOCK_PTR)
6667         continue;
6668
6669       end = NEXT_INSN (BB_END (e->dest));
6670       for (insn = BB_HEAD (e->dest); insn != end; insn = NEXT_INSN (insn))
6671         {
6672           rtx set;
6673
6674           if (! INSN_P (insn))
6675             continue;
6676
6677           /* If CC_SRC is modified, we have to stop looking for
6678              something which uses it.  */
6679           if (modified_in_p (cc_src, insn))
6680             break;
6681
6682           /* Check whether INSN sets CC_REG to CC_SRC.  */
6683           set = single_set (insn);
6684           if (set
6685               && REG_P (SET_DEST (set))
6686               && REGNO (SET_DEST (set)) == REGNO (cc_reg))
6687             {
6688               bool found;
6689               enum machine_mode set_mode;
6690               enum machine_mode comp_mode;
6691
6692               found = false;
6693               set_mode = GET_MODE (SET_SRC (set));
6694               comp_mode = set_mode;
6695               if (rtx_equal_p (cc_src, SET_SRC (set)))
6696                 found = true;
6697               else if (GET_CODE (cc_src) == COMPARE
6698                        && GET_CODE (SET_SRC (set)) == COMPARE
6699                        && mode != set_mode
6700                        && rtx_equal_p (XEXP (cc_src, 0),
6701                                        XEXP (SET_SRC (set), 0))
6702                        && rtx_equal_p (XEXP (cc_src, 1),
6703                                        XEXP (SET_SRC (set), 1)))
6704                            
6705                 {
6706                   comp_mode = targetm.cc_modes_compatible (mode, set_mode);
6707                   if (comp_mode != VOIDmode
6708                       && (can_change_mode || comp_mode == mode))
6709                     found = true;
6710                 }
6711
6712               if (found)
6713                 {
6714                   found_equiv = true;
6715                   if (insn_count < ARRAY_SIZE (insns))
6716                     {
6717                       insns[insn_count] = insn;
6718                       modes[insn_count] = set_mode;
6719                       last_insns[insn_count] = end;
6720                       ++insn_count;
6721
6722                       if (mode != comp_mode)
6723                         {
6724                           gcc_assert (can_change_mode);
6725                           mode = comp_mode;
6726
6727                           /* The modified insn will be re-recognized later.  */
6728                           PUT_MODE (cc_src, mode);
6729                         }
6730                     }
6731                   else
6732                     {
6733                       if (set_mode != mode)
6734                         {
6735                           /* We found a matching expression in the
6736                              wrong mode, but we don't have room to
6737                              store it in the array.  Punt.  This case
6738                              should be rare.  */
6739                           break;
6740                         }
6741                       /* INSN sets CC_REG to a value equal to CC_SRC
6742                          with the right mode.  We can simply delete
6743                          it.  */
6744                       delete_insn (insn);
6745                     }
6746
6747                   /* We found an instruction to delete.  Keep looking,
6748                      in the hopes of finding a three-way jump.  */
6749                   continue;
6750                 }
6751
6752               /* We found an instruction which sets the condition
6753                  code, so don't look any farther.  */
6754               break;
6755             }
6756
6757           /* If INSN sets CC_REG in some other way, don't look any
6758              farther.  */
6759           if (reg_set_p (cc_reg, insn))
6760             break;
6761         }
6762
6763       /* If we fell off the bottom of the block, we can keep looking
6764          through successors.  We pass CAN_CHANGE_MODE as false because
6765          we aren't prepared to handle compatibility between the
6766          further blocks and this block.  */
6767       if (insn == end)
6768         {
6769           enum machine_mode submode;
6770
6771           submode = cse_cc_succs (e->dest, cc_reg, cc_src, false);
6772           if (submode != VOIDmode)
6773             {
6774               gcc_assert (submode == mode);
6775               found_equiv = true;
6776               can_change_mode = false;
6777             }
6778         }
6779     }
6780
6781   if (! found_equiv)
6782     return VOIDmode;
6783
6784   /* Now INSN_COUNT is the number of instructions we found which set
6785      CC_REG to a value equivalent to CC_SRC.  The instructions are in
6786      INSNS.  The modes used by those instructions are in MODES.  */
6787
6788   newreg = NULL_RTX;
6789   for (i = 0; i < insn_count; ++i)
6790     {
6791       if (modes[i] != mode)
6792         {
6793           /* We need to change the mode of CC_REG in INSNS[i] and
6794              subsequent instructions.  */
6795           if (! newreg)
6796             {
6797               if (GET_MODE (cc_reg) == mode)
6798                 newreg = cc_reg;
6799               else
6800                 newreg = gen_rtx_REG (mode, REGNO (cc_reg));
6801             }
6802           cse_change_cc_mode_insns (NEXT_INSN (insns[i]), last_insns[i],
6803                                     newreg);
6804         }
6805
6806       delete_insn (insns[i]);
6807     }
6808
6809   return mode;
6810 }
6811
6812 /* If we have a fixed condition code register (or two), walk through
6813    the instructions and try to eliminate duplicate assignments.  */
6814
6815 static void
6816 cse_condition_code_reg (void)
6817 {
6818   unsigned int cc_regno_1;
6819   unsigned int cc_regno_2;
6820   rtx cc_reg_1;
6821   rtx cc_reg_2;
6822   basic_block bb;
6823
6824   if (! targetm.fixed_condition_code_regs (&cc_regno_1, &cc_regno_2))
6825     return;
6826
6827   cc_reg_1 = gen_rtx_REG (CCmode, cc_regno_1);
6828   if (cc_regno_2 != INVALID_REGNUM)
6829     cc_reg_2 = gen_rtx_REG (CCmode, cc_regno_2);
6830   else
6831     cc_reg_2 = NULL_RTX;
6832
6833   FOR_EACH_BB (bb)
6834     {
6835       rtx last_insn;
6836       rtx cc_reg;
6837       rtx insn;
6838       rtx cc_src_insn;
6839       rtx cc_src;
6840       enum machine_mode mode;
6841       enum machine_mode orig_mode;
6842
6843       /* Look for blocks which end with a conditional jump based on a
6844          condition code register.  Then look for the instruction which
6845          sets the condition code register.  Then look through the
6846          successor blocks for instructions which set the condition
6847          code register to the same value.  There are other possible
6848          uses of the condition code register, but these are by far the
6849          most common and the ones which we are most likely to be able
6850          to optimize.  */
6851
6852       last_insn = BB_END (bb);
6853       if (!JUMP_P (last_insn))
6854         continue;
6855
6856       if (reg_referenced_p (cc_reg_1, PATTERN (last_insn)))
6857         cc_reg = cc_reg_1;
6858       else if (cc_reg_2 && reg_referenced_p (cc_reg_2, PATTERN (last_insn)))
6859         cc_reg = cc_reg_2;
6860       else
6861         continue;
6862
6863       cc_src_insn = NULL_RTX;
6864       cc_src = NULL_RTX;
6865       for (insn = PREV_INSN (last_insn);
6866            insn && insn != PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6867            insn = PREV_INSN (insn))
6868         {
6869           rtx set;
6870
6871           if (! INSN_P (insn))
6872             continue;
6873           set = single_set (insn);
6874           if (set
6875               && REG_P (SET_DEST (set))
6876               && REGNO (SET_DEST (set)) == REGNO (cc_reg))
6877             {
6878               cc_src_insn = insn;
6879               cc_src = SET_SRC (set);
6880               break;
6881             }
6882           else if (reg_set_p (cc_reg, insn))
6883             break;
6884         }
6885
6886       if (! cc_src_insn)
6887         continue;
6888
6889       if (modified_between_p (cc_src, cc_src_insn, NEXT_INSN (last_insn)))
6890         continue;
6891
6892       /* Now CC_REG is a condition code register used for a
6893          conditional jump at the end of the block, and CC_SRC, in
6894          CC_SRC_INSN, is the value to which that condition code
6895          register is set, and CC_SRC is still meaningful at the end of
6896          the basic block.  */
6897
6898       orig_mode = GET_MODE (cc_src);
6899       mode = cse_cc_succs (bb, cc_reg, cc_src, true);
6900       if (mode != VOIDmode)
6901         {
6902           gcc_assert (mode == GET_MODE (cc_src));
6903           if (mode != orig_mode)
6904             {
6905               rtx newreg = gen_rtx_REG (mode, REGNO (cc_reg));
6906
6907               cse_change_cc_mode_insn (cc_src_insn, newreg);
6908
6909               /* Do the same in the following insns that use the
6910                  current value of CC_REG within BB.  */
6911               cse_change_cc_mode_insns (NEXT_INSN (cc_src_insn),
6912                                         NEXT_INSN (last_insn),
6913                                         newreg);
6914             }
6915         }
6916     }
6917 }
6918 \f
6919
6920 /* Perform common subexpression elimination.  Nonzero value from
6921    `cse_main' means that jumps were simplified and some code may now
6922    be unreachable, so do jump optimization again.  */
6923 static bool
6924 gate_handle_cse (void)
6925 {
6926   return optimize > 0;
6927 }
6928
6929 static unsigned int
6930 rest_of_handle_cse (void)
6931 {
6932   int tem;
6933
6934   if (dump_file)
6935     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
6936
6937   reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
6938
6939   tem = cse_main (get_insns (), max_reg_num ());
6940   if (tem)
6941     rebuild_jump_labels (get_insns ());
6942   if (purge_all_dead_edges ())
6943     delete_unreachable_blocks ();
6944
6945   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6946
6947   /* If we are not running more CSE passes, then we are no longer
6948      expecting CSE to be run.  But always rerun it in a cheap mode.  */
6949   cse_not_expected = !flag_rerun_cse_after_loop && !flag_gcse;
6950
6951   if (tem)
6952     delete_dead_jumptables ();
6953
6954   if (tem || optimize > 1)
6955     cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6956   return 0;
6957 }
6958
6959 struct tree_opt_pass pass_cse =
6960 {
6961   "cse1",                               /* name */
6962   gate_handle_cse,                      /* gate */   
6963   rest_of_handle_cse,                   /* execute */       
6964   NULL,                                 /* sub */
6965   NULL,                                 /* next */
6966   0,                                    /* static_pass_number */
6967   TV_CSE,                               /* tv_id */
6968   0,                                    /* properties_required */
6969   0,                                    /* properties_provided */
6970   0,                                    /* properties_destroyed */
6971   0,                                    /* todo_flags_start */
6972   TODO_dump_func |
6973   TODO_ggc_collect,                     /* todo_flags_finish */
6974   's'                                   /* letter */
6975 };
6976
6977
6978 static bool
6979 gate_handle_cse2 (void)
6980 {
6981   return optimize > 0 && flag_rerun_cse_after_loop;
6982 }
6983
6984 /* Run second CSE pass after loop optimizations.  */
6985 static unsigned int
6986 rest_of_handle_cse2 (void)
6987 {
6988   int tem;
6989
6990   if (dump_file)
6991     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
6992
6993   tem = cse_main (get_insns (), max_reg_num ());
6994
6995   /* Run a pass to eliminate duplicated assignments to condition code
6996      registers.  We have to run this after bypass_jumps, because it
6997      makes it harder for that pass to determine whether a jump can be
6998      bypassed safely.  */
6999   cse_condition_code_reg ();
7000
7001   purge_all_dead_edges ();
7002   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
7003
7004   if (tem)
7005     {
7006       timevar_push (TV_JUMP);
7007       rebuild_jump_labels (get_insns ());
7008       delete_dead_jumptables ();
7009       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
7010       timevar_pop (TV_JUMP);
7011     }
7012   reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
7013   cse_not_expected = 1;
7014   return 0;
7015 }
7016
7017
7018 struct tree_opt_pass pass_cse2 =
7019 {
7020   "cse2",                               /* name */
7021   gate_handle_cse2,                     /* gate */   
7022   rest_of_handle_cse2,                  /* execute */       
7023   NULL,                                 /* sub */
7024   NULL,                                 /* next */
7025   0,                                    /* static_pass_number */
7026   TV_CSE2,                              /* tv_id */
7027   0,                                    /* properties_required */
7028   0,                                    /* properties_provided */
7029   0,                                    /* properties_destroyed */
7030   0,                                    /* todo_flags_start */
7031   TODO_dump_func |
7032   TODO_ggc_collect,                     /* todo_flags_finish */
7033   't'                                   /* letter */
7034 };
7035