OSDN Git Service

(invalidate_for_call): Properly set IN_TABLE.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cse.c
1 /* Common subexpression elimination for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1987, 88, 89, 92, 93, 1994 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GNU CC.
5
6 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
18 the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.  */
19
20
21 #include "config.h"
22 /* Must precede rtl.h for FFS.  */
23 #include <stdio.h>
24
25 #include "rtl.h"
26 #include "regs.h"
27 #include "hard-reg-set.h"
28 #include "flags.h"
29 #include "real.h"
30 #include "insn-config.h"
31 #include "recog.h"
32
33 #include <setjmp.h>
34
35 /* The basic idea of common subexpression elimination is to go
36    through the code, keeping a record of expressions that would
37    have the same value at the current scan point, and replacing
38    expressions encountered with the cheapest equivalent expression.
39
40    It is too complicated to keep track of the different possibilities
41    when control paths merge; so, at each label, we forget all that is
42    known and start fresh.  This can be described as processing each
43    basic block separately.  Note, however, that these are not quite
44    the same as the basic blocks found by a later pass and used for
45    data flow analysis and register packing.  We do not need to start fresh
46    after a conditional jump instruction if there is no label there.
47
48    We use two data structures to record the equivalent expressions:
49    a hash table for most expressions, and several vectors together
50    with "quantity numbers" to record equivalent (pseudo) registers.
51
52    The use of the special data structure for registers is desirable
53    because it is faster.  It is possible because registers references
54    contain a fairly small number, the register number, taken from
55    a contiguously allocated series, and two register references are
56    identical if they have the same number.  General expressions
57    do not have any such thing, so the only way to retrieve the
58    information recorded on an expression other than a register
59    is to keep it in a hash table.
60
61 Registers and "quantity numbers":
62    
63    At the start of each basic block, all of the (hardware and pseudo)
64    registers used in the function are given distinct quantity
65    numbers to indicate their contents.  During scan, when the code
66    copies one register into another, we copy the quantity number.
67    When a register is loaded in any other way, we allocate a new
68    quantity number to describe the value generated by this operation.
69    `reg_qty' records what quantity a register is currently thought
70    of as containing.
71
72    All real quantity numbers are greater than or equal to `max_reg'.
73    If register N has not been assigned a quantity, reg_qty[N] will equal N.
74
75    Quantity numbers below `max_reg' do not exist and none of the `qty_...'
76    variables should be referenced with an index below `max_reg'.
77
78    We also maintain a bidirectional chain of registers for each
79    quantity number.  `qty_first_reg', `qty_last_reg',
80    `reg_next_eqv' and `reg_prev_eqv' hold these chains.
81
82    The first register in a chain is the one whose lifespan is least local.
83    Among equals, it is the one that was seen first.
84    We replace any equivalent register with that one.
85
86    If two registers have the same quantity number, it must be true that
87    REG expressions with `qty_mode' must be in the hash table for both
88    registers and must be in the same class.
89
90    The converse is not true.  Since hard registers may be referenced in
91    any mode, two REG expressions might be equivalent in the hash table
92    but not have the same quantity number if the quantity number of one
93    of the registers is not the same mode as those expressions.
94    
95 Constants and quantity numbers
96
97    When a quantity has a known constant value, that value is stored
98    in the appropriate element of qty_const.  This is in addition to
99    putting the constant in the hash table as is usual for non-regs.
100
101    Whether a reg or a constant is preferred is determined by the configuration
102    macro CONST_COSTS and will often depend on the constant value.  In any
103    event, expressions containing constants can be simplified, by fold_rtx.
104
105    When a quantity has a known nearly constant value (such as an address
106    of a stack slot), that value is stored in the appropriate element
107    of qty_const.
108
109    Integer constants don't have a machine mode.  However, cse
110    determines the intended machine mode from the destination
111    of the instruction that moves the constant.  The machine mode
112    is recorded in the hash table along with the actual RTL
113    constant expression so that different modes are kept separate.
114
115 Other expressions:
116
117    To record known equivalences among expressions in general
118    we use a hash table called `table'.  It has a fixed number of buckets
119    that contain chains of `struct table_elt' elements for expressions.
120    These chains connect the elements whose expressions have the same
121    hash codes.
122
123    Other chains through the same elements connect the elements which
124    currently have equivalent values.
125
126    Register references in an expression are canonicalized before hashing
127    the expression.  This is done using `reg_qty' and `qty_first_reg'.
128    The hash code of a register reference is computed using the quantity
129    number, not the register number.
130
131    When the value of an expression changes, it is necessary to remove from the
132    hash table not just that expression but all expressions whose values
133    could be different as a result.
134
135      1. If the value changing is in memory, except in special cases
136      ANYTHING referring to memory could be changed.  That is because
137      nobody knows where a pointer does not point.
138      The function `invalidate_memory' removes what is necessary.
139
140      The special cases are when the address is constant or is
141      a constant plus a fixed register such as the frame pointer
142      or a static chain pointer.  When such addresses are stored in,
143      we can tell exactly which other such addresses must be invalidated
144      due to overlap.  `invalidate' does this.
145      All expressions that refer to non-constant
146      memory addresses are also invalidated.  `invalidate_memory' does this.
147
148      2. If the value changing is a register, all expressions
149      containing references to that register, and only those,
150      must be removed.
151
152    Because searching the entire hash table for expressions that contain
153    a register is very slow, we try to figure out when it isn't necessary.
154    Precisely, this is necessary only when expressions have been
155    entered in the hash table using this register, and then the value has
156    changed, and then another expression wants to be added to refer to
157    the register's new value.  This sequence of circumstances is rare
158    within any one basic block.
159
160    The vectors `reg_tick' and `reg_in_table' are used to detect this case.
161    reg_tick[i] is incremented whenever a value is stored in register i.
162    reg_in_table[i] holds -1 if no references to register i have been
163    entered in the table; otherwise, it contains the value reg_tick[i] had
164    when the references were entered.  If we want to enter a reference
165    and reg_in_table[i] != reg_tick[i], we must scan and remove old references.
166    Until we want to enter a new entry, the mere fact that the two vectors
167    don't match makes the entries be ignored if anyone tries to match them.
168
169    Registers themselves are entered in the hash table as well as in
170    the equivalent-register chains.  However, the vectors `reg_tick'
171    and `reg_in_table' do not apply to expressions which are simple
172    register references.  These expressions are removed from the table
173    immediately when they become invalid, and this can be done even if
174    we do not immediately search for all the expressions that refer to
175    the register.
176
177    A CLOBBER rtx in an instruction invalidates its operand for further
178    reuse.  A CLOBBER or SET rtx whose operand is a MEM:BLK
179    invalidates everything that resides in memory.
180
181 Related expressions:
182
183    Constant expressions that differ only by an additive integer
184    are called related.  When a constant expression is put in
185    the table, the related expression with no constant term
186    is also entered.  These are made to point at each other
187    so that it is possible to find out if there exists any
188    register equivalent to an expression related to a given expression.  */
189    
190 /* One plus largest register number used in this function.  */
191
192 static int max_reg;
193
194 /* Length of vectors indexed by quantity number.
195    We know in advance we will not need a quantity number this big.  */
196
197 static int max_qty;
198
199 /* Next quantity number to be allocated.
200    This is 1 + the largest number needed so far.  */
201
202 static int next_qty;
203
204 /* Indexed by quantity number, gives the first (or last) (pseudo) register 
205    in the chain of registers that currently contain this quantity.  */
206
207 static int *qty_first_reg;
208 static int *qty_last_reg;
209
210 /* Index by quantity number, gives the mode of the quantity.  */
211
212 static enum machine_mode *qty_mode;
213
214 /* Indexed by quantity number, gives the rtx of the constant value of the
215    quantity, or zero if it does not have a known value.
216    A sum of the frame pointer (or arg pointer) plus a constant
217    can also be entered here.  */
218
219 static rtx *qty_const;
220
221 /* Indexed by qty number, gives the insn that stored the constant value
222    recorded in `qty_const'.  */
223
224 static rtx *qty_const_insn;
225
226 /* The next three variables are used to track when a comparison between a
227    quantity and some constant or register has been passed.  In that case, we
228    know the results of the comparison in case we see it again.  These variables
229    record a comparison that is known to be true.  */
230
231 /* Indexed by qty number, gives the rtx code of a comparison with a known
232    result involving this quantity.  If none, it is UNKNOWN.  */
233 static enum rtx_code *qty_comparison_code;
234
235 /* Indexed by qty number, gives the constant being compared against in a
236    comparison of known result.  If no such comparison, it is undefined.
237    If the comparison is not with a constant, it is zero.  */
238
239 static rtx *qty_comparison_const;
240
241 /* Indexed by qty number, gives the quantity being compared against in a
242    comparison of known result.  If no such comparison, if it undefined.
243    If the comparison is not with a register, it is -1.  */
244
245 static int *qty_comparison_qty;
246
247 #ifdef HAVE_cc0
248 /* For machines that have a CC0, we do not record its value in the hash
249    table since its use is guaranteed to be the insn immediately following
250    its definition and any other insn is presumed to invalidate it.
251
252    Instead, we store below the value last assigned to CC0.  If it should
253    happen to be a constant, it is stored in preference to the actual
254    assigned value.  In case it is a constant, we store the mode in which
255    the constant should be interpreted.  */
256
257 static rtx prev_insn_cc0;
258 static enum machine_mode prev_insn_cc0_mode;
259 #endif
260
261 /* Previous actual insn.  0 if at first insn of basic block.  */
262
263 static rtx prev_insn;
264
265 /* Insn being scanned.  */
266
267 static rtx this_insn;
268
269 /* Index by (pseudo) register number, gives the quantity number
270    of the register's current contents.  */
271
272 static int *reg_qty;
273
274 /* Index by (pseudo) register number, gives the number of the next (or
275    previous) (pseudo) register in the chain of registers sharing the same
276    value.
277
278    Or -1 if this register is at the end of the chain.
279
280    If reg_qty[N] == N, reg_next_eqv[N] is undefined.  */
281
282 static int *reg_next_eqv;
283 static int *reg_prev_eqv;
284
285 /* Index by (pseudo) register number, gives the number of times
286    that register has been altered in the current basic block.  */
287
288 static int *reg_tick;
289
290 /* Index by (pseudo) register number, gives the reg_tick value at which
291    rtx's containing this register are valid in the hash table.
292    If this does not equal the current reg_tick value, such expressions
293    existing in the hash table are invalid.
294    If this is -1, no expressions containing this register have been
295    entered in the table.  */
296
297 static int *reg_in_table;
298
299 /* A HARD_REG_SET containing all the hard registers for which there is 
300    currently a REG expression in the hash table.  Note the difference
301    from the above variables, which indicate if the REG is mentioned in some
302    expression in the table.  */
303
304 static HARD_REG_SET hard_regs_in_table;
305
306 /* A HARD_REG_SET containing all the hard registers that are invalidated
307    by a CALL_INSN.  */
308
309 static HARD_REG_SET regs_invalidated_by_call;
310
311 /* Two vectors of ints:
312    one containing max_reg -1's; the other max_reg + 500 (an approximation
313    for max_qty) elements where element i contains i.
314    These are used to initialize various other vectors fast.  */
315
316 static int *all_minus_one;
317 static int *consec_ints;
318
319 /* CUID of insn that starts the basic block currently being cse-processed.  */
320
321 static int cse_basic_block_start;
322
323 /* CUID of insn that ends the basic block currently being cse-processed.  */
324
325 static int cse_basic_block_end;
326
327 /* Vector mapping INSN_UIDs to cuids.
328    The cuids are like uids but increase monotonically always.
329    We use them to see whether a reg is used outside a given basic block.  */
330
331 static int *uid_cuid;
332
333 /* Highest UID in UID_CUID.  */
334 static int max_uid;
335
336 /* Get the cuid of an insn.  */
337
338 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
339
340 /* Nonzero if cse has altered conditional jump insns
341    in such a way that jump optimization should be redone.  */
342
343 static int cse_jumps_altered;
344
345 /* canon_hash stores 1 in do_not_record
346    if it notices a reference to CC0, PC, or some other volatile
347    subexpression.  */
348
349 static int do_not_record;
350
351 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
352
353 /* Scratch rtl used when looking for load-extended copy of a MEM.  */
354 static rtx memory_extend_rtx;
355 #endif
356
357 /* canon_hash stores 1 in hash_arg_in_memory
358    if it notices a reference to memory within the expression being hashed.  */
359
360 static int hash_arg_in_memory;
361
362 /* canon_hash stores 1 in hash_arg_in_struct
363    if it notices a reference to memory that's part of a structure.  */
364
365 static int hash_arg_in_struct;
366
367 /* The hash table contains buckets which are chains of `struct table_elt's,
368    each recording one expression's information.
369    That expression is in the `exp' field.
370
371    Those elements with the same hash code are chained in both directions
372    through the `next_same_hash' and `prev_same_hash' fields.
373
374    Each set of expressions with equivalent values
375    are on a two-way chain through the `next_same_value'
376    and `prev_same_value' fields, and all point with
377    the `first_same_value' field at the first element in
378    that chain.  The chain is in order of increasing cost.
379    Each element's cost value is in its `cost' field.
380
381    The `in_memory' field is nonzero for elements that
382    involve any reference to memory.  These elements are removed
383    whenever a write is done to an unidentified location in memory.
384    To be safe, we assume that a memory address is unidentified unless
385    the address is either a symbol constant or a constant plus
386    the frame pointer or argument pointer.
387
388    The `in_struct' field is nonzero for elements that
389    involve any reference to memory inside a structure or array.
390
391    The `related_value' field is used to connect related expressions
392    (that differ by adding an integer).
393    The related expressions are chained in a circular fashion.
394    `related_value' is zero for expressions for which this
395    chain is not useful.
396
397    The `cost' field stores the cost of this element's expression.
398
399    The `is_const' flag is set if the element is a constant (including
400    a fixed address).
401
402    The `flag' field is used as a temporary during some search routines.
403
404    The `mode' field is usually the same as GET_MODE (`exp'), but
405    if `exp' is a CONST_INT and has no machine mode then the `mode'
406    field is the mode it was being used as.  Each constant is
407    recorded separately for each mode it is used with.  */
408
409
410 struct table_elt
411 {
412   rtx exp;
413   struct table_elt *next_same_hash;
414   struct table_elt *prev_same_hash;
415   struct table_elt *next_same_value;
416   struct table_elt *prev_same_value;
417   struct table_elt *first_same_value;
418   struct table_elt *related_value;
419   int cost;
420   enum machine_mode mode;
421   char in_memory;
422   char in_struct;
423   char is_const;
424   char flag;
425 };
426
427 /* We don't want a lot of buckets, because we rarely have very many
428    things stored in the hash table, and a lot of buckets slows
429    down a lot of loops that happen frequently.  */
430 #define NBUCKETS 31
431
432 /* Compute hash code of X in mode M.  Special-case case where X is a pseudo
433    register (hard registers may require `do_not_record' to be set).  */
434
435 #define HASH(X, M)      \
436  (GET_CODE (X) == REG && REGNO (X) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER     \
437   ? (((unsigned) REG << 7) + (unsigned) reg_qty[REGNO (X)]) % NBUCKETS  \
438   : canon_hash (X, M) % NBUCKETS)
439
440 /* Determine whether register number N is considered a fixed register for CSE.
441    It is desirable to replace other regs with fixed regs, to reduce need for
442    non-fixed hard regs.
443    A reg wins if it is either the frame pointer or designated as fixed,
444    but not if it is an overlapping register.  */
445 #ifdef OVERLAPPING_REGNO_P
446 #define FIXED_REGNO_P(N)  \
447   (((N) == FRAME_POINTER_REGNUM || (N) == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM \
448     || fixed_regs[N] || global_regs[N])   \
449    && ! OVERLAPPING_REGNO_P ((N)))
450 #else
451 #define FIXED_REGNO_P(N)  \
452   ((N) == FRAME_POINTER_REGNUM || (N) == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM \
453    || fixed_regs[N] || global_regs[N])
454 #endif
455
456 /* Compute cost of X, as stored in the `cost' field of a table_elt.  Fixed
457    hard registers and pointers into the frame are the cheapest with a cost
458    of 0.  Next come pseudos with a cost of one and other hard registers with
459    a cost of 2.  Aside from these special cases, call `rtx_cost'.  */
460
461 #define CHEAP_REGNO(N) \
462   ((N) == FRAME_POINTER_REGNUM || (N) == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM      \
463    || (N) == STACK_POINTER_REGNUM || (N) == ARG_POINTER_REGNUM          \
464    || ((N) >= FIRST_VIRTUAL_REGISTER && (N) <= LAST_VIRTUAL_REGISTER)   \
465    || ((N) < FIRST_PSEUDO_REGISTER                                      \
466        && FIXED_REGNO_P (N) && REGNO_REG_CLASS (N) != NO_REGS))
467
468 /* A register is cheap if it is a user variable assigned to the register
469    or if its register number always corresponds to a cheap register.  */
470
471 #define CHEAP_REG(N) \
472   ((REG_USERVAR_P (N) && REGNO (N) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)     \
473    || CHEAP_REGNO (REGNO (N)))
474
475 #define COST(X)                                         \
476   (GET_CODE (X) == REG                                  \
477    ? (CHEAP_REG (X) ? 0                                 \
478       : REGNO (X) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER ? 1          \
479       : 2)                                              \
480    : rtx_cost (X, SET) * 2)
481
482 /* Determine if the quantity number for register X represents a valid index
483    into the `qty_...' variables.  */
484
485 #define REGNO_QTY_VALID_P(N) (reg_qty[N] != (N))
486
487 static struct table_elt *table[NBUCKETS];
488
489 /* Chain of `struct table_elt's made so far for this function
490    but currently removed from the table.  */
491
492 static struct table_elt *free_element_chain;
493
494 /* Number of `struct table_elt' structures made so far for this function.  */
495
496 static int n_elements_made;
497
498 /* Maximum value `n_elements_made' has had so far in this compilation
499    for functions previously processed.  */
500
501 static int max_elements_made;
502
503 /* Surviving equivalence class when two equivalence classes are merged 
504    by recording the effects of a jump in the last insn.  Zero if the
505    last insn was not a conditional jump.  */
506
507 static struct table_elt *last_jump_equiv_class;
508
509 /* Set to the cost of a constant pool reference if one was found for a
510    symbolic constant.  If this was found, it means we should try to
511    convert constants into constant pool entries if they don't fit in
512    the insn.  */
513
514 static int constant_pool_entries_cost;
515
516 /* Bits describing what kind of values in memory must be invalidated
517    for a particular instruction.  If all three bits are zero,
518    no memory refs need to be invalidated.  Each bit is more powerful
519    than the preceding ones, and if a bit is set then the preceding
520    bits are also set.
521
522    Here is how the bits are set:
523    Pushing onto the stack invalidates only the stack pointer,
524    writing at a fixed address invalidates only variable addresses,
525    writing in a structure element at variable address
526      invalidates all but scalar variables,
527    and writing in anything else at variable address invalidates everything.  */
528
529 struct write_data
530 {
531   int sp : 1;                   /* Invalidate stack pointer. */
532   int var : 1;                  /* Invalidate variable addresses.  */
533   int nonscalar : 1;            /* Invalidate all but scalar variables.  */
534   int all : 1;                  /* Invalidate all memory refs.  */
535 };
536
537 /* Define maximum length of a branch path.  */
538
539 #define PATHLENGTH      10
540
541 /* This data describes a block that will be processed by cse_basic_block.  */
542
543 struct cse_basic_block_data {
544   /* Lowest CUID value of insns in block.  */
545   int low_cuid;
546   /* Highest CUID value of insns in block.  */
547   int high_cuid;
548   /* Total number of SETs in block.  */
549   int nsets;
550   /* Last insn in the block.  */
551   rtx last;
552   /* Size of current branch path, if any.  */
553   int path_size;
554   /* Current branch path, indicating which branches will be taken.  */
555   struct branch_path {
556     /* The branch insn. */
557     rtx branch;
558     /* Whether it should be taken or not.  AROUND is the same as taken
559        except that it is used when the destination label is not preceded
560        by a BARRIER.  */
561     enum taken {TAKEN, NOT_TAKEN, AROUND} status;
562   } path[PATHLENGTH];
563 };
564
565 /* Nonzero if X has the form (PLUS frame-pointer integer).  We check for
566    virtual regs here because the simplify_*_operation routines are called
567    by integrate.c, which is called before virtual register instantiation.  */
568
569 #define FIXED_BASE_PLUS_P(X)                                    \
570   ((X) == frame_pointer_rtx || (X) == hard_frame_pointer_rtx    \
571    || (X) == arg_pointer_rtx                                    \
572    || (X) == virtual_stack_vars_rtx                             \
573    || (X) == virtual_incoming_args_rtx                          \
574    || (GET_CODE (X) == PLUS && GET_CODE (XEXP (X, 1)) == CONST_INT \
575        && (XEXP (X, 0) == frame_pointer_rtx                     \
576            || XEXP (X, 0) == hard_frame_pointer_rtx             \
577            || XEXP (X, 0) == arg_pointer_rtx                    \
578            || XEXP (X, 0) == virtual_stack_vars_rtx             \
579            || XEXP (X, 0) == virtual_incoming_args_rtx)))
580
581 /* Similar, but also allows reference to the stack pointer.
582
583    This used to include FIXED_BASE_PLUS_P, however, we can't assume that
584    arg_pointer_rtx by itself is nonzero, because on at least one machine,
585    the i960, the arg pointer is zero when it is unused.  */
586
587 #define NONZERO_BASE_PLUS_P(X)                                  \
588   ((X) == frame_pointer_rtx || (X) == hard_frame_pointer_rtx    \
589    || (X) == virtual_stack_vars_rtx                             \
590    || (X) == virtual_incoming_args_rtx                          \
591    || (GET_CODE (X) == PLUS && GET_CODE (XEXP (X, 1)) == CONST_INT \
592        && (XEXP (X, 0) == frame_pointer_rtx                     \
593            || XEXP (X, 0) == hard_frame_pointer_rtx             \
594            || XEXP (X, 0) == arg_pointer_rtx                    \
595            || XEXP (X, 0) == virtual_stack_vars_rtx             \
596            || XEXP (X, 0) == virtual_incoming_args_rtx))        \
597    || (X) == stack_pointer_rtx                                  \
598    || (X) == virtual_stack_dynamic_rtx                          \
599    || (X) == virtual_outgoing_args_rtx                          \
600    || (GET_CODE (X) == PLUS && GET_CODE (XEXP (X, 1)) == CONST_INT \
601        && (XEXP (X, 0) == stack_pointer_rtx                     \
602            || XEXP (X, 0) == virtual_stack_dynamic_rtx          \
603            || XEXP (X, 0) == virtual_outgoing_args_rtx)))
604
605 static void new_basic_block     PROTO((void));
606 static void make_new_qty        PROTO((int));
607 static void make_regs_eqv       PROTO((int, int));
608 static void delete_reg_equiv    PROTO((int));
609 static int mention_regs         PROTO((rtx));
610 static int insert_regs          PROTO((rtx, struct table_elt *, int));
611 static void free_element        PROTO((struct table_elt *));
612 static void remove_from_table   PROTO((struct table_elt *, unsigned));
613 static struct table_elt *get_element PROTO((void));
614 static struct table_elt *lookup PROTO((rtx, unsigned, enum machine_mode)),
615        *lookup_for_remove PROTO((rtx, unsigned, enum machine_mode));
616 static rtx lookup_as_function   PROTO((rtx, enum rtx_code));
617 static struct table_elt *insert PROTO((rtx, struct table_elt *, unsigned,
618                                        enum machine_mode));
619 static void merge_equiv_classes PROTO((struct table_elt *,
620                                        struct table_elt *));
621 static void invalidate          PROTO((rtx));
622 static void remove_invalid_refs PROTO((int));
623 static void rehash_using_reg    PROTO((rtx));
624 static void invalidate_memory   PROTO((struct write_data *));
625 static void invalidate_for_call PROTO((void));
626 static rtx use_related_value    PROTO((rtx, struct table_elt *));
627 static unsigned canon_hash      PROTO((rtx, enum machine_mode));
628 static unsigned safe_hash       PROTO((rtx, enum machine_mode));
629 static int exp_equiv_p          PROTO((rtx, rtx, int, int));
630 static void set_nonvarying_address_components PROTO((rtx, int, rtx *,
631                                                      HOST_WIDE_INT *,
632                                                      HOST_WIDE_INT *));
633 static int refers_to_p          PROTO((rtx, rtx));
634 static int refers_to_mem_p      PROTO((rtx, rtx, HOST_WIDE_INT,
635                                        HOST_WIDE_INT));
636 static int cse_rtx_addr_varies_p PROTO((rtx));
637 static rtx canon_reg            PROTO((rtx, rtx));
638 static void find_best_addr      PROTO((rtx, rtx *));
639 static enum rtx_code find_comparison_args PROTO((enum rtx_code, rtx *, rtx *,
640                                                  enum machine_mode *,
641                                                  enum machine_mode *));
642 static rtx cse_gen_binary       PROTO((enum rtx_code, enum machine_mode,
643                                        rtx, rtx));
644 static rtx simplify_plus_minus  PROTO((enum rtx_code, enum machine_mode,
645                                        rtx, rtx));
646 static rtx fold_rtx             PROTO((rtx, rtx));
647 static rtx equiv_constant       PROTO((rtx));
648 static void record_jump_equiv   PROTO((rtx, int));
649 static void record_jump_cond    PROTO((enum rtx_code, enum machine_mode,
650                                        rtx, rtx, int));
651 static void cse_insn            PROTO((rtx, int));
652 static void note_mem_written    PROTO((rtx, struct write_data *));
653 static void invalidate_from_clobbers PROTO((struct write_data *, rtx));
654 static rtx cse_process_notes    PROTO((rtx, rtx));
655 static void cse_around_loop     PROTO((rtx));
656 static void invalidate_skipped_set PROTO((rtx, rtx));
657 static void invalidate_skipped_block PROTO((rtx));
658 static void cse_check_loop_start PROTO((rtx, rtx));
659 static void cse_set_around_loop PROTO((rtx, rtx, rtx));
660 static rtx cse_basic_block      PROTO((rtx, rtx, struct branch_path *, int));
661 static void count_reg_usage     PROTO((rtx, int *, rtx, int));
662
663 extern int rtx_equal_function_value_matters;
664 \f
665 /* Return an estimate of the cost of computing rtx X.
666    One use is in cse, to decide which expression to keep in the hash table.
667    Another is in rtl generation, to pick the cheapest way to multiply.
668    Other uses like the latter are expected in the future.  */
669
670 /* Return the right cost to give to an operation
671    to make the cost of the corresponding register-to-register instruction
672    N times that of a fast register-to-register instruction.  */
673
674 #define COSTS_N_INSNS(N) ((N) * 4 - 2)
675
676 int
677 rtx_cost (x, outer_code)
678      rtx x;
679      enum rtx_code outer_code;
680 {
681   register int i, j;
682   register enum rtx_code code;
683   register char *fmt;
684   register int total;
685
686   if (x == 0)
687     return 0;
688
689   /* Compute the default costs of certain things.
690      Note that RTX_COSTS can override the defaults.  */
691
692   code = GET_CODE (x);
693   switch (code)
694     {
695     case MULT:
696       /* Count multiplication by 2**n as a shift,
697          because if we are considering it, we would output it as a shift.  */
698       if (GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT
699           && exact_log2 (INTVAL (XEXP (x, 1))) >= 0)
700         total = 2;
701       else
702         total = COSTS_N_INSNS (5);
703       break;
704     case DIV:
705     case UDIV:
706     case MOD:
707     case UMOD:
708       total = COSTS_N_INSNS (7);
709       break;
710     case USE:
711       /* Used in loop.c and combine.c as a marker.  */
712       total = 0;
713       break;
714     case ASM_OPERANDS:
715       /* We don't want these to be used in substitutions because
716          we have no way of validating the resulting insn.  So assign
717          anything containing an ASM_OPERANDS a very high cost.  */
718       total = 1000;
719       break;
720     default:
721       total = 2;
722     }
723
724   switch (code)
725     {
726     case REG:
727       return ! CHEAP_REG (x);
728
729     case SUBREG:
730       /* If we can't tie these modes, make this expensive.  The larger
731          the mode, the more expensive it is.  */
732       if (! MODES_TIEABLE_P (GET_MODE (x), GET_MODE (SUBREG_REG (x))))
733         return COSTS_N_INSNS (2
734                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (x)) / UNITS_PER_WORD);
735       return 2;
736 #ifdef RTX_COSTS
737       RTX_COSTS (x, code, outer_code);
738 #endif 
739       CONST_COSTS (x, code, outer_code);
740     }
741
742   /* Sum the costs of the sub-rtx's, plus cost of this operation,
743      which is already in total.  */
744
745   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
746   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
747     if (fmt[i] == 'e')
748       total += rtx_cost (XEXP (x, i), code);
749     else if (fmt[i] == 'E')
750       for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
751         total += rtx_cost (XVECEXP (x, i, j), code);
752
753   return total;
754 }
755 \f
756 /* Clear the hash table and initialize each register with its own quantity,
757    for a new basic block.  */
758
759 static void
760 new_basic_block ()
761 {
762   register int i;
763
764   next_qty = max_reg;
765
766   bzero ((char *) reg_tick, max_reg * sizeof (int));
767
768   bcopy ((char *) all_minus_one, (char *) reg_in_table,
769          max_reg * sizeof (int));
770   bcopy ((char *) consec_ints, (char *) reg_qty, max_reg * sizeof (int));
771   CLEAR_HARD_REG_SET (hard_regs_in_table);
772
773   /* The per-quantity values used to be initialized here, but it is
774      much faster to initialize each as it is made in `make_new_qty'.  */
775
776   for (i = 0; i < NBUCKETS; i++)
777     {
778       register struct table_elt *this, *next;
779       for (this = table[i]; this; this = next)
780         {
781           next = this->next_same_hash;
782           free_element (this);
783         }
784     }
785
786   bzero ((char *) table, sizeof table);
787
788   prev_insn = 0;
789
790 #ifdef HAVE_cc0
791   prev_insn_cc0 = 0;
792 #endif
793 }
794
795 /* Say that register REG contains a quantity not in any register before
796    and initialize that quantity.  */
797
798 static void
799 make_new_qty (reg)
800      register int reg;
801 {
802   register int q;
803
804   if (next_qty >= max_qty)
805     abort ();
806
807   q = reg_qty[reg] = next_qty++;
808   qty_first_reg[q] = reg;
809   qty_last_reg[q] = reg;
810   qty_const[q] = qty_const_insn[q] = 0;
811   qty_comparison_code[q] = UNKNOWN;
812
813   reg_next_eqv[reg] = reg_prev_eqv[reg] = -1;
814 }
815
816 /* Make reg NEW equivalent to reg OLD.
817    OLD is not changing; NEW is.  */
818
819 static void
820 make_regs_eqv (new, old)
821      register int new, old;
822 {
823   register int lastr, firstr;
824   register int q = reg_qty[old];
825
826   /* Nothing should become eqv until it has a "non-invalid" qty number.  */
827   if (! REGNO_QTY_VALID_P (old))
828     abort ();
829
830   reg_qty[new] = q;
831   firstr = qty_first_reg[q];
832   lastr = qty_last_reg[q];
833
834   /* Prefer fixed hard registers to anything.  Prefer pseudo regs to other
835      hard regs.  Among pseudos, if NEW will live longer than any other reg
836      of the same qty, and that is beyond the current basic block,
837      make it the new canonical replacement for this qty.  */
838   if (! (firstr < FIRST_PSEUDO_REGISTER && FIXED_REGNO_P (firstr))
839       /* Certain fixed registers might be of the class NO_REGS.  This means
840          that not only can they not be allocated by the compiler, but
841          they cannot be used in substitutions or canonicalizations
842          either.  */
843       && (new >= FIRST_PSEUDO_REGISTER || REGNO_REG_CLASS (new) != NO_REGS)
844       && ((new < FIRST_PSEUDO_REGISTER && FIXED_REGNO_P (new))
845           || (new >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
846               && (firstr < FIRST_PSEUDO_REGISTER
847                   || ((uid_cuid[regno_last_uid[new]] > cse_basic_block_end
848                        || (uid_cuid[regno_first_uid[new]]
849                            < cse_basic_block_start))
850                       && (uid_cuid[regno_last_uid[new]]
851                           > uid_cuid[regno_last_uid[firstr]]))))))
852     {
853       reg_prev_eqv[firstr] = new;
854       reg_next_eqv[new] = firstr;
855       reg_prev_eqv[new] = -1;
856       qty_first_reg[q] = new;
857     }
858   else
859     {
860       /* If NEW is a hard reg (known to be non-fixed), insert at end.
861          Otherwise, insert before any non-fixed hard regs that are at the
862          end.  Registers of class NO_REGS cannot be used as an
863          equivalent for anything.  */
864       while (lastr < FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_prev_eqv[lastr] >= 0
865              && (REGNO_REG_CLASS (lastr) == NO_REGS || ! FIXED_REGNO_P (lastr))
866              && new >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
867         lastr = reg_prev_eqv[lastr];
868       reg_next_eqv[new] = reg_next_eqv[lastr];
869       if (reg_next_eqv[lastr] >= 0)
870         reg_prev_eqv[reg_next_eqv[lastr]] = new;
871       else
872         qty_last_reg[q] = new;
873       reg_next_eqv[lastr] = new;
874       reg_prev_eqv[new] = lastr;
875     }
876 }
877
878 /* Remove REG from its equivalence class.  */
879
880 static void
881 delete_reg_equiv (reg)
882      register int reg;
883 {
884   register int q = reg_qty[reg];
885   register int p, n;
886
887   /* If invalid, do nothing.  */
888   if (q == reg)
889     return;
890
891   p = reg_prev_eqv[reg];
892   n = reg_next_eqv[reg];
893
894   if (n != -1)
895     reg_prev_eqv[n] = p;
896   else
897     qty_last_reg[q] = p;
898   if (p != -1)
899     reg_next_eqv[p] = n;
900   else
901     qty_first_reg[q] = n;
902
903   reg_qty[reg] = reg;
904 }
905
906 /* Remove any invalid expressions from the hash table
907    that refer to any of the registers contained in expression X.
908
909    Make sure that newly inserted references to those registers
910    as subexpressions will be considered valid.
911
912    mention_regs is not called when a register itself
913    is being stored in the table.
914
915    Return 1 if we have done something that may have changed the hash code
916    of X.  */
917
918 static int
919 mention_regs (x)
920      rtx x;
921 {
922   register enum rtx_code code;
923   register int i, j;
924   register char *fmt;
925   register int changed = 0;
926
927   if (x == 0)
928     return 0;
929
930   code = GET_CODE (x);
931   if (code == REG)
932     {
933       register int regno = REGNO (x);
934       register int endregno
935         = regno + (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER ? 1
936                    : HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (x)));
937       int i;
938
939       for (i = regno; i < endregno; i++)
940         {
941           if (reg_in_table[i] >= 0 && reg_in_table[i] != reg_tick[i])
942             remove_invalid_refs (i);
943
944           reg_in_table[i] = reg_tick[i];
945         }
946
947       return 0;
948     }
949
950   /* If X is a comparison or a COMPARE and either operand is a register
951      that does not have a quantity, give it one.  This is so that a later
952      call to record_jump_equiv won't cause X to be assigned a different
953      hash code and not found in the table after that call.
954
955      It is not necessary to do this here, since rehash_using_reg can
956      fix up the table later, but doing this here eliminates the need to
957      call that expensive function in the most common case where the only
958      use of the register is in the comparison.  */
959
960   if (code == COMPARE || GET_RTX_CLASS (code) == '<')
961     {
962       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == REG
963           && ! REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (XEXP (x, 0))))
964         if (insert_regs (XEXP (x, 0), NULL_PTR, 0))
965           {
966             rehash_using_reg (XEXP (x, 0));
967             changed = 1;
968           }
969
970       if (GET_CODE (XEXP (x, 1)) == REG
971           && ! REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (XEXP (x, 1))))
972         if (insert_regs (XEXP (x, 1), NULL_PTR, 0))
973           {
974             rehash_using_reg (XEXP (x, 1));
975             changed = 1;
976           }
977     }
978
979   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
980   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
981     if (fmt[i] == 'e')
982       changed |= mention_regs (XEXP (x, i));
983     else if (fmt[i] == 'E')
984       for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
985         changed |= mention_regs (XVECEXP (x, i, j));
986
987   return changed;
988 }
989
990 /* Update the register quantities for inserting X into the hash table
991    with a value equivalent to CLASSP.
992    (If the class does not contain a REG, it is irrelevant.)
993    If MODIFIED is nonzero, X is a destination; it is being modified.
994    Note that delete_reg_equiv should be called on a register
995    before insert_regs is done on that register with MODIFIED != 0.
996
997    Nonzero value means that elements of reg_qty have changed
998    so X's hash code may be different.  */
999
1000 static int
1001 insert_regs (x, classp, modified)
1002      rtx x;
1003      struct table_elt *classp;
1004      int modified;
1005 {
1006   if (GET_CODE (x) == REG)
1007     {
1008       register int regno = REGNO (x);
1009
1010       /* If REGNO is in the equivalence table already but is of the
1011          wrong mode for that equivalence, don't do anything here.  */
1012
1013       if (REGNO_QTY_VALID_P (regno)
1014           && qty_mode[reg_qty[regno]] != GET_MODE (x))
1015         return 0;
1016
1017       if (modified || ! REGNO_QTY_VALID_P (regno))
1018         {
1019           if (classp)
1020             for (classp = classp->first_same_value;
1021                  classp != 0;
1022                  classp = classp->next_same_value)
1023               if (GET_CODE (classp->exp) == REG
1024                   && GET_MODE (classp->exp) == GET_MODE (x))
1025                 {
1026                   make_regs_eqv (regno, REGNO (classp->exp));
1027                   return 1;
1028                 }
1029
1030           make_new_qty (regno);
1031           qty_mode[reg_qty[regno]] = GET_MODE (x);
1032           return 1;
1033         }
1034
1035       return 0;
1036     }
1037
1038   /* If X is a SUBREG, we will likely be inserting the inner register in the
1039      table.  If that register doesn't have an assigned quantity number at
1040      this point but does later, the insertion that we will be doing now will
1041      not be accessible because its hash code will have changed.  So assign
1042      a quantity number now.  */
1043
1044   else if (GET_CODE (x) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (x)) == REG
1045            && ! REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (SUBREG_REG (x))))
1046     {
1047       insert_regs (SUBREG_REG (x), NULL_PTR, 0);
1048       mention_regs (SUBREG_REG (x));
1049       return 1;
1050     }
1051   else
1052     return mention_regs (x);
1053 }
1054 \f
1055 /* Look in or update the hash table.  */
1056
1057 /* Put the element ELT on the list of free elements.  */
1058
1059 static void
1060 free_element (elt)
1061      struct table_elt *elt;
1062 {
1063   elt->next_same_hash = free_element_chain;
1064   free_element_chain = elt;
1065 }
1066
1067 /* Return an element that is free for use.  */
1068
1069 static struct table_elt *
1070 get_element ()
1071 {
1072   struct table_elt *elt = free_element_chain;
1073   if (elt)
1074     {
1075       free_element_chain = elt->next_same_hash;
1076       return elt;
1077     }
1078   n_elements_made++;
1079   return (struct table_elt *) oballoc (sizeof (struct table_elt));
1080 }
1081
1082 /* Remove table element ELT from use in the table.
1083    HASH is its hash code, made using the HASH macro.
1084    It's an argument because often that is known in advance
1085    and we save much time not recomputing it.  */
1086
1087 static void
1088 remove_from_table (elt, hash)
1089      register struct table_elt *elt;
1090      unsigned hash;
1091 {
1092   if (elt == 0)
1093     return;
1094
1095   /* Mark this element as removed.  See cse_insn.  */
1096   elt->first_same_value = 0;
1097
1098   /* Remove the table element from its equivalence class.  */
1099      
1100   {
1101     register struct table_elt *prev = elt->prev_same_value;
1102     register struct table_elt *next = elt->next_same_value;
1103
1104     if (next) next->prev_same_value = prev;
1105
1106     if (prev)
1107       prev->next_same_value = next;
1108     else
1109       {
1110         register struct table_elt *newfirst = next;
1111         while (next)
1112           {
1113             next->first_same_value = newfirst;
1114             next = next->next_same_value;
1115           }
1116       }
1117   }
1118
1119   /* Remove the table element from its hash bucket.  */
1120
1121   {
1122     register struct table_elt *prev = elt->prev_same_hash;
1123     register struct table_elt *next = elt->next_same_hash;
1124
1125     if (next) next->prev_same_hash = prev;
1126
1127     if (prev)
1128       prev->next_same_hash = next;
1129     else if (table[hash] == elt)
1130       table[hash] = next;
1131     else
1132       {
1133         /* This entry is not in the proper hash bucket.  This can happen
1134            when two classes were merged by `merge_equiv_classes'.  Search
1135            for the hash bucket that it heads.  This happens only very
1136            rarely, so the cost is acceptable.  */
1137         for (hash = 0; hash < NBUCKETS; hash++)
1138           if (table[hash] == elt)
1139             table[hash] = next;
1140       }
1141   }
1142
1143   /* Remove the table element from its related-value circular chain.  */
1144
1145   if (elt->related_value != 0 && elt->related_value != elt)
1146     {
1147       register struct table_elt *p = elt->related_value;
1148       while (p->related_value != elt)
1149         p = p->related_value;
1150       p->related_value = elt->related_value;
1151       if (p->related_value == p)
1152         p->related_value = 0;
1153     }
1154
1155   free_element (elt);
1156 }
1157
1158 /* Look up X in the hash table and return its table element,
1159    or 0 if X is not in the table.
1160
1161    MODE is the machine-mode of X, or if X is an integer constant
1162    with VOIDmode then MODE is the mode with which X will be used.
1163
1164    Here we are satisfied to find an expression whose tree structure
1165    looks like X.  */
1166
1167 static struct table_elt *
1168 lookup (x, hash, mode)
1169      rtx x;
1170      unsigned hash;
1171      enum machine_mode mode;
1172 {
1173   register struct table_elt *p;
1174
1175   for (p = table[hash]; p; p = p->next_same_hash)
1176     if (mode == p->mode && ((x == p->exp && GET_CODE (x) == REG)
1177                             || exp_equiv_p (x, p->exp, GET_CODE (x) != REG, 0)))
1178       return p;
1179
1180   return 0;
1181 }
1182
1183 /* Like `lookup' but don't care whether the table element uses invalid regs.
1184    Also ignore discrepancies in the machine mode of a register.  */
1185
1186 static struct table_elt *
1187 lookup_for_remove (x, hash, mode)
1188      rtx x;
1189      unsigned hash;
1190      enum machine_mode mode;
1191 {
1192   register struct table_elt *p;
1193
1194   if (GET_CODE (x) == REG)
1195     {
1196       int regno = REGNO (x);
1197       /* Don't check the machine mode when comparing registers;
1198          invalidating (REG:SI 0) also invalidates (REG:DF 0).  */
1199       for (p = table[hash]; p; p = p->next_same_hash)
1200         if (GET_CODE (p->exp) == REG
1201             && REGNO (p->exp) == regno)
1202           return p;
1203     }
1204   else
1205     {
1206       for (p = table[hash]; p; p = p->next_same_hash)
1207         if (mode == p->mode && (x == p->exp || exp_equiv_p (x, p->exp, 0, 0)))
1208           return p;
1209     }
1210
1211   return 0;
1212 }
1213
1214 /* Look for an expression equivalent to X and with code CODE.
1215    If one is found, return that expression.  */
1216
1217 static rtx
1218 lookup_as_function (x, code)
1219      rtx x;
1220      enum rtx_code code;
1221 {
1222   register struct table_elt *p = lookup (x, safe_hash (x, VOIDmode) % NBUCKETS,
1223                                          GET_MODE (x));
1224   if (p == 0)
1225     return 0;
1226
1227   for (p = p->first_same_value; p; p = p->next_same_value)
1228     {
1229       if (GET_CODE (p->exp) == code
1230           /* Make sure this is a valid entry in the table.  */
1231           && exp_equiv_p (p->exp, p->exp, 1, 0))
1232         return p->exp;
1233     }
1234   
1235   return 0;
1236 }
1237
1238 /* Insert X in the hash table, assuming HASH is its hash code
1239    and CLASSP is an element of the class it should go in
1240    (or 0 if a new class should be made).
1241    It is inserted at the proper position to keep the class in
1242    the order cheapest first.
1243
1244    MODE is the machine-mode of X, or if X is an integer constant
1245    with VOIDmode then MODE is the mode with which X will be used.
1246
1247    For elements of equal cheapness, the most recent one
1248    goes in front, except that the first element in the list
1249    remains first unless a cheaper element is added.  The order of
1250    pseudo-registers does not matter, as canon_reg will be called to
1251    find the cheapest when a register is retrieved from the table.
1252
1253    The in_memory field in the hash table element is set to 0.
1254    The caller must set it nonzero if appropriate.
1255
1256    You should call insert_regs (X, CLASSP, MODIFY) before calling here,
1257    and if insert_regs returns a nonzero value
1258    you must then recompute its hash code before calling here.
1259
1260    If necessary, update table showing constant values of quantities.  */
1261
1262 #define CHEAPER(X,Y)   ((X)->cost < (Y)->cost)
1263
1264 static struct table_elt *
1265 insert (x, classp, hash, mode)
1266      register rtx x;
1267      register struct table_elt *classp;
1268      unsigned hash;
1269      enum machine_mode mode;
1270 {
1271   register struct table_elt *elt;
1272
1273   /* If X is a register and we haven't made a quantity for it,
1274      something is wrong.  */
1275   if (GET_CODE (x) == REG && ! REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (x)))
1276     abort ();
1277
1278   /* If X is a hard register, show it is being put in the table.  */
1279   if (GET_CODE (x) == REG && REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1280     {
1281       int regno = REGNO (x);
1282       int endregno = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (x));
1283       int i;
1284
1285       for (i = regno; i < endregno; i++)
1286             SET_HARD_REG_BIT (hard_regs_in_table, i);
1287     }
1288
1289
1290   /* Put an element for X into the right hash bucket.  */
1291
1292   elt = get_element ();
1293   elt->exp = x;
1294   elt->cost = COST (x);
1295   elt->next_same_value = 0;
1296   elt->prev_same_value = 0;
1297   elt->next_same_hash = table[hash];
1298   elt->prev_same_hash = 0;
1299   elt->related_value = 0;
1300   elt->in_memory = 0;
1301   elt->mode = mode;
1302   elt->is_const = (CONSTANT_P (x)
1303                    /* GNU C++ takes advantage of this for `this'
1304                       (and other const values).  */
1305                    || (RTX_UNCHANGING_P (x)
1306                        && GET_CODE (x) == REG
1307                        && REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1308                    || FIXED_BASE_PLUS_P (x));
1309
1310   if (table[hash])
1311     table[hash]->prev_same_hash = elt;
1312   table[hash] = elt;
1313
1314   /* Put it into the proper value-class.  */
1315   if (classp)
1316     {
1317       classp = classp->first_same_value;
1318       if (CHEAPER (elt, classp))
1319         /* Insert at the head of the class */
1320         {
1321           register struct table_elt *p;
1322           elt->next_same_value = classp;
1323           classp->prev_same_value = elt;
1324           elt->first_same_value = elt;
1325
1326           for (p = classp; p; p = p->next_same_value)
1327             p->first_same_value = elt;
1328         }
1329       else
1330         {
1331           /* Insert not at head of the class.  */
1332           /* Put it after the last element cheaper than X.  */
1333           register struct table_elt *p, *next;
1334           for (p = classp; (next = p->next_same_value) && CHEAPER (next, elt);
1335                p = next);
1336           /* Put it after P and before NEXT.  */
1337           elt->next_same_value = next;
1338           if (next)
1339             next->prev_same_value = elt;
1340           elt->prev_same_value = p;
1341           p->next_same_value = elt;
1342           elt->first_same_value = classp;
1343         }
1344     }
1345   else
1346     elt->first_same_value = elt;
1347
1348   /* If this is a constant being set equivalent to a register or a register
1349      being set equivalent to a constant, note the constant equivalence.
1350
1351      If this is a constant, it cannot be equivalent to a different constant,
1352      and a constant is the only thing that can be cheaper than a register.  So
1353      we know the register is the head of the class (before the constant was
1354      inserted).
1355
1356      If this is a register that is not already known equivalent to a
1357      constant, we must check the entire class.
1358
1359      If this is a register that is already known equivalent to an insn,
1360      update `qty_const_insn' to show that `this_insn' is the latest
1361      insn making that quantity equivalent to the constant.  */
1362
1363   if (elt->is_const && classp && GET_CODE (classp->exp) == REG)
1364     {
1365       qty_const[reg_qty[REGNO (classp->exp)]]
1366         = gen_lowpart_if_possible (qty_mode[reg_qty[REGNO (classp->exp)]], x);
1367       qty_const_insn[reg_qty[REGNO (classp->exp)]] = this_insn;
1368     }
1369
1370   else if (GET_CODE (x) == REG && classp && ! qty_const[reg_qty[REGNO (x)]])
1371     {
1372       register struct table_elt *p;
1373
1374       for (p = classp; p != 0; p = p->next_same_value)
1375         {
1376           if (p->is_const)
1377             {
1378               qty_const[reg_qty[REGNO (x)]]
1379                 = gen_lowpart_if_possible (GET_MODE (x), p->exp);
1380               qty_const_insn[reg_qty[REGNO (x)]] = this_insn;
1381               break;
1382             }
1383         }
1384     }
1385
1386   else if (GET_CODE (x) == REG && qty_const[reg_qty[REGNO (x)]]
1387            && GET_MODE (x) == qty_mode[reg_qty[REGNO (x)]])
1388     qty_const_insn[reg_qty[REGNO (x)]] = this_insn;
1389
1390   /* If this is a constant with symbolic value,
1391      and it has a term with an explicit integer value,
1392      link it up with related expressions.  */
1393   if (GET_CODE (x) == CONST)
1394     {
1395       rtx subexp = get_related_value (x);
1396       unsigned subhash;
1397       struct table_elt *subelt, *subelt_prev;
1398
1399       if (subexp != 0)
1400         {
1401           /* Get the integer-free subexpression in the hash table.  */
1402           subhash = safe_hash (subexp, mode) % NBUCKETS;
1403           subelt = lookup (subexp, subhash, mode);
1404           if (subelt == 0)
1405             subelt = insert (subexp, NULL_PTR, subhash, mode);
1406           /* Initialize SUBELT's circular chain if it has none.  */
1407           if (subelt->related_value == 0)
1408             subelt->related_value = subelt;
1409           /* Find the element in the circular chain that precedes SUBELT.  */
1410           subelt_prev = subelt;
1411           while (subelt_prev->related_value != subelt)
1412             subelt_prev = subelt_prev->related_value;
1413           /* Put new ELT into SUBELT's circular chain just before SUBELT.
1414              This way the element that follows SUBELT is the oldest one.  */
1415           elt->related_value = subelt_prev->related_value;
1416           subelt_prev->related_value = elt;
1417         }
1418     }
1419
1420   return elt;
1421 }
1422 \f
1423 /* Given two equivalence classes, CLASS1 and CLASS2, put all the entries from
1424    CLASS2 into CLASS1.  This is done when we have reached an insn which makes
1425    the two classes equivalent.
1426
1427    CLASS1 will be the surviving class; CLASS2 should not be used after this
1428    call.
1429
1430    Any invalid entries in CLASS2 will not be copied.  */
1431
1432 static void
1433 merge_equiv_classes (class1, class2)
1434      struct table_elt *class1, *class2;
1435 {
1436   struct table_elt *elt, *next, *new;
1437
1438   /* Ensure we start with the head of the classes.  */
1439   class1 = class1->first_same_value;
1440   class2 = class2->first_same_value;
1441
1442   /* If they were already equal, forget it.  */
1443   if (class1 == class2)
1444     return;
1445
1446   for (elt = class2; elt; elt = next)
1447     {
1448       unsigned hash;
1449       rtx exp = elt->exp;
1450       enum machine_mode mode = elt->mode;
1451
1452       next = elt->next_same_value;
1453
1454       /* Remove old entry, make a new one in CLASS1's class.
1455          Don't do this for invalid entries as we cannot find their
1456          hash code (it also isn't necessary). */
1457       if (GET_CODE (exp) == REG || exp_equiv_p (exp, exp, 1, 0))
1458         {
1459           hash_arg_in_memory = 0;
1460           hash_arg_in_struct = 0;
1461           hash = HASH (exp, mode);
1462               
1463           if (GET_CODE (exp) == REG)
1464             delete_reg_equiv (REGNO (exp));
1465               
1466           remove_from_table (elt, hash);
1467
1468           if (insert_regs (exp, class1, 0))
1469             hash = HASH (exp, mode);
1470           new = insert (exp, class1, hash, mode);
1471           new->in_memory = hash_arg_in_memory;
1472           new->in_struct = hash_arg_in_struct;
1473         }
1474     }
1475 }
1476 \f
1477 /* Remove from the hash table, or mark as invalid,
1478    all expressions whose values could be altered by storing in X.
1479    X is a register, a subreg, or a memory reference with nonvarying address
1480    (because, when a memory reference with a varying address is stored in,
1481    all memory references are removed by invalidate_memory
1482    so specific invalidation is superfluous).
1483
1484    A nonvarying address may be just a register or just
1485    a symbol reference, or it may be either of those plus
1486    a numeric offset.  */
1487
1488 static void
1489 invalidate (x)
1490      rtx x;
1491 {
1492   register int i;
1493   register struct table_elt *p;
1494   rtx base;
1495   HOST_WIDE_INT start, end;
1496
1497   /* If X is a register, dependencies on its contents
1498      are recorded through the qty number mechanism.
1499      Just change the qty number of the register,
1500      mark it as invalid for expressions that refer to it,
1501      and remove it itself.  */
1502
1503   if (GET_CODE (x) == REG)
1504     {
1505       register int regno = REGNO (x);
1506       register unsigned hash = HASH (x, GET_MODE (x));
1507
1508       /* Remove REGNO from any quantity list it might be on and indicate
1509          that it's value might have changed.  If it is a pseudo, remove its
1510          entry from the hash table.
1511
1512          For a hard register, we do the first two actions above for any
1513          additional hard registers corresponding to X.  Then, if any of these
1514          registers are in the table, we must remove any REG entries that
1515          overlap these registers.  */
1516
1517       delete_reg_equiv (regno);
1518       reg_tick[regno]++;
1519
1520       if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1521         remove_from_table (lookup_for_remove (x, hash, GET_MODE (x)), hash);
1522       else
1523         {
1524           HOST_WIDE_INT in_table
1525             = TEST_HARD_REG_BIT (hard_regs_in_table, regno);
1526           int endregno = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (x));
1527           int tregno, tendregno;
1528           register struct table_elt *p, *next;
1529
1530           CLEAR_HARD_REG_BIT (hard_regs_in_table, regno);
1531
1532           for (i = regno + 1; i < endregno; i++)
1533             {
1534               in_table |= TEST_HARD_REG_BIT (hard_regs_in_table, i);
1535               CLEAR_HARD_REG_BIT (hard_regs_in_table, i);
1536               delete_reg_equiv (i);
1537               reg_tick[i]++;
1538             }
1539
1540           if (in_table)
1541             for (hash = 0; hash < NBUCKETS; hash++)
1542               for (p = table[hash]; p; p = next)
1543                 {
1544                   next = p->next_same_hash;
1545
1546                   if (GET_CODE (p->exp) != REG
1547                       || REGNO (p->exp) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1548                     continue;
1549
1550                   tregno = REGNO (p->exp);
1551                   tendregno
1552                     = tregno + HARD_REGNO_NREGS (tregno, GET_MODE (p->exp));
1553                   if (tendregno > regno && tregno < endregno)
1554                   remove_from_table (p, hash);
1555                 }
1556         }
1557
1558       return;
1559     }
1560
1561   if (GET_CODE (x) == SUBREG)
1562     {
1563       if (GET_CODE (SUBREG_REG (x)) != REG)
1564         abort ();
1565       invalidate (SUBREG_REG (x));
1566       return;
1567     }
1568
1569   /* X is not a register; it must be a memory reference with
1570      a nonvarying address.  Remove all hash table elements
1571      that refer to overlapping pieces of memory.  */
1572
1573   if (GET_CODE (x) != MEM)
1574     abort ();
1575
1576   set_nonvarying_address_components (XEXP (x, 0), GET_MODE_SIZE (GET_MODE (x)),
1577                                      &base, &start, &end);
1578
1579   for (i = 0; i < NBUCKETS; i++)
1580     {
1581       register struct table_elt *next;
1582       for (p = table[i]; p; p = next)
1583         {
1584           next = p->next_same_hash;
1585           if (refers_to_mem_p (p->exp, base, start, end))
1586             remove_from_table (p, i);
1587         }
1588     }
1589 }
1590
1591 /* Remove all expressions that refer to register REGNO,
1592    since they are already invalid, and we are about to
1593    mark that register valid again and don't want the old
1594    expressions to reappear as valid.  */
1595
1596 static void
1597 remove_invalid_refs (regno)
1598      int regno;
1599 {
1600   register int i;
1601   register struct table_elt *p, *next;
1602
1603   for (i = 0; i < NBUCKETS; i++)
1604     for (p = table[i]; p; p = next)
1605       {
1606         next = p->next_same_hash;
1607         if (GET_CODE (p->exp) != REG
1608             && refers_to_regno_p (regno, regno + 1, p->exp, NULL_PTR))
1609           remove_from_table (p, i);
1610       }
1611 }
1612 \f
1613 /* Recompute the hash codes of any valid entries in the hash table that
1614    reference X, if X is a register, or SUBREG_REG (X) if X is a SUBREG.
1615
1616    This is called when we make a jump equivalence.  */
1617
1618 static void
1619 rehash_using_reg (x)
1620      rtx x;
1621 {
1622   int i;
1623   struct table_elt *p, *next;
1624   unsigned hash;
1625
1626   if (GET_CODE (x) == SUBREG)
1627     x = SUBREG_REG (x);
1628
1629   /* If X is not a register or if the register is known not to be in any
1630      valid entries in the table, we have no work to do.  */
1631
1632   if (GET_CODE (x) != REG
1633       || reg_in_table[REGNO (x)] < 0
1634       || reg_in_table[REGNO (x)] != reg_tick[REGNO (x)])
1635     return;
1636
1637   /* Scan all hash chains looking for valid entries that mention X.
1638      If we find one and it is in the wrong hash chain, move it.  We can skip
1639      objects that are registers, since they are handled specially.  */
1640
1641   for (i = 0; i < NBUCKETS; i++)
1642     for (p = table[i]; p; p = next)
1643       {
1644         next = p->next_same_hash;
1645         if (GET_CODE (p->exp) != REG && reg_mentioned_p (x, p->exp)
1646             && exp_equiv_p (p->exp, p->exp, 1, 0)
1647             && i != (hash = safe_hash (p->exp, p->mode) % NBUCKETS))
1648           {
1649             if (p->next_same_hash)
1650               p->next_same_hash->prev_same_hash = p->prev_same_hash;
1651
1652             if (p->prev_same_hash)
1653               p->prev_same_hash->next_same_hash = p->next_same_hash;
1654             else
1655               table[i] = p->next_same_hash;
1656
1657             p->next_same_hash = table[hash];
1658             p->prev_same_hash = 0;
1659             if (table[hash])
1660               table[hash]->prev_same_hash = p;
1661             table[hash] = p;
1662           }
1663       }
1664 }
1665 \f
1666 /* Remove from the hash table all expressions that reference memory,
1667    or some of them as specified by *WRITES.  */
1668
1669 static void
1670 invalidate_memory (writes)
1671      struct write_data *writes;
1672 {
1673   register int i;
1674   register struct table_elt *p, *next;
1675   int all = writes->all;
1676   int nonscalar = writes->nonscalar;
1677
1678   for (i = 0; i < NBUCKETS; i++)
1679     for (p = table[i]; p; p = next)
1680       {
1681         next = p->next_same_hash;
1682         if (p->in_memory
1683             && (all
1684                 || (nonscalar && p->in_struct)
1685                 || cse_rtx_addr_varies_p (p->exp)))
1686           remove_from_table (p, i);
1687       }
1688 }
1689 \f
1690 /* Remove from the hash table any expression that is a call-clobbered
1691    register.  Also update their TICK values.  */
1692
1693 static void
1694 invalidate_for_call ()
1695 {
1696   int regno, endregno;
1697   int i;
1698   unsigned hash;
1699   struct table_elt *p, *next;
1700   int in_table = 0;
1701
1702   /* Go through all the hard registers.  For each that is clobbered in
1703      a CALL_INSN, remove the register from quantity chains and update
1704      reg_tick if defined.  Also see if any of these registers is currently
1705      in the table.  */
1706
1707   for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
1708     if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
1709       {
1710         delete_reg_equiv (regno);
1711         if (reg_tick[regno] >= 0)
1712           reg_tick[regno]++;
1713
1714         in_table |= (TEST_HARD_REG_BIT (hard_regs_in_table, regno) != 0);
1715       }
1716
1717   /* In the case where we have no call-clobbered hard registers in the
1718      table, we are done.  Otherwise, scan the table and remove any
1719      entry that overlaps a call-clobbered register.  */
1720
1721   if (in_table)
1722     for (hash = 0; hash < NBUCKETS; hash++)
1723       for (p = table[hash]; p; p = next)
1724         {
1725           next = p->next_same_hash;
1726
1727           if (GET_CODE (p->exp) != REG
1728               || REGNO (p->exp) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1729             continue;
1730
1731           regno = REGNO (p->exp);
1732           endregno = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (p->exp));
1733
1734           for (i = regno; i < endregno; i++)
1735             if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, i))
1736               {
1737                 remove_from_table (p, hash);
1738                 break;
1739               }
1740         }
1741 }
1742 \f
1743 /* Given an expression X of type CONST,
1744    and ELT which is its table entry (or 0 if it
1745    is not in the hash table),
1746    return an alternate expression for X as a register plus integer.
1747    If none can be found, return 0.  */
1748
1749 static rtx
1750 use_related_value (x, elt)
1751      rtx x;
1752      struct table_elt *elt;
1753 {
1754   register struct table_elt *relt = 0;
1755   register struct table_elt *p, *q;
1756   HOST_WIDE_INT offset;
1757
1758   /* First, is there anything related known?
1759      If we have a table element, we can tell from that.
1760      Otherwise, must look it up.  */
1761
1762   if (elt != 0 && elt->related_value != 0)
1763     relt = elt;
1764   else if (elt == 0 && GET_CODE (x) == CONST)
1765     {
1766       rtx subexp = get_related_value (x);
1767       if (subexp != 0)
1768         relt = lookup (subexp,
1769                        safe_hash (subexp, GET_MODE (subexp)) % NBUCKETS,
1770                        GET_MODE (subexp));
1771     }
1772
1773   if (relt == 0)
1774     return 0;
1775
1776   /* Search all related table entries for one that has an
1777      equivalent register.  */
1778
1779   p = relt;
1780   while (1)
1781     {
1782       /* This loop is strange in that it is executed in two different cases.
1783          The first is when X is already in the table.  Then it is searching
1784          the RELATED_VALUE list of X's class (RELT).  The second case is when
1785          X is not in the table.  Then RELT points to a class for the related
1786          value.
1787
1788          Ensure that, whatever case we are in, that we ignore classes that have
1789          the same value as X.  */
1790
1791       if (rtx_equal_p (x, p->exp))
1792         q = 0;
1793       else
1794         for (q = p->first_same_value; q; q = q->next_same_value)
1795           if (GET_CODE (q->exp) == REG)
1796             break;
1797
1798       if (q)
1799         break;
1800
1801       p = p->related_value;
1802
1803       /* We went all the way around, so there is nothing to be found.
1804          Alternatively, perhaps RELT was in the table for some other reason
1805          and it has no related values recorded.  */
1806       if (p == relt || p == 0)
1807         break;
1808     }
1809
1810   if (q == 0)
1811     return 0;
1812
1813   offset = (get_integer_term (x) - get_integer_term (p->exp));
1814   /* Note: OFFSET may be 0 if P->xexp and X are related by commutativity.  */
1815   return plus_constant (q->exp, offset);
1816 }
1817 \f
1818 /* Hash an rtx.  We are careful to make sure the value is never negative.
1819    Equivalent registers hash identically.
1820    MODE is used in hashing for CONST_INTs only;
1821    otherwise the mode of X is used.
1822
1823    Store 1 in do_not_record if any subexpression is volatile.
1824
1825    Store 1 in hash_arg_in_memory if X contains a MEM rtx
1826    which does not have the RTX_UNCHANGING_P bit set.
1827    In this case, also store 1 in hash_arg_in_struct
1828    if there is a MEM rtx which has the MEM_IN_STRUCT_P bit set.
1829
1830    Note that cse_insn knows that the hash code of a MEM expression
1831    is just (int) MEM plus the hash code of the address.  */
1832
1833 static unsigned
1834 canon_hash (x, mode)
1835      rtx x;
1836      enum machine_mode mode;
1837 {
1838   register int i, j;
1839   register unsigned hash = 0;
1840   register enum rtx_code code;
1841   register char *fmt;
1842
1843   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
1844  repeat:
1845   if (x == 0)
1846     return hash;
1847
1848   code = GET_CODE (x);
1849   switch (code)
1850     {
1851     case REG:
1852       {
1853         register int regno = REGNO (x);
1854
1855         /* On some machines, we can't record any non-fixed hard register,
1856            because extending its life will cause reload problems.  We
1857            consider ap, fp, and sp to be fixed for this purpose.
1858            On all machines, we can't record any global registers. */
1859
1860         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
1861             && (global_regs[regno]
1862 #ifdef SMALL_REGISTER_CLASSES
1863                 || (! fixed_regs[regno]
1864                     && regno != FRAME_POINTER_REGNUM
1865                     && regno != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
1866                     && regno != ARG_POINTER_REGNUM
1867                     && regno != STACK_POINTER_REGNUM)
1868 #endif
1869                 ))
1870           {
1871             do_not_record = 1;
1872             return 0;
1873           }
1874         hash += ((unsigned) REG << 7) + (unsigned) reg_qty[regno];
1875         return hash;
1876       }
1877
1878     case CONST_INT:
1879       {
1880         unsigned HOST_WIDE_INT tem = INTVAL (x);
1881         hash += ((unsigned) CONST_INT << 7) + (unsigned) mode + tem;
1882         return hash;
1883       }
1884
1885     case CONST_DOUBLE:
1886       /* This is like the general case, except that it only counts
1887          the integers representing the constant.  */
1888       hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x);
1889       for (i = 2; i < GET_RTX_LENGTH (CONST_DOUBLE); i++)
1890         {
1891           unsigned tem = XINT (x, i);
1892           hash += tem;
1893         }
1894       return hash;
1895
1896       /* Assume there is only one rtx object for any given label.  */
1897     case LABEL_REF:
1898       hash
1899         += ((unsigned) LABEL_REF << 7) + (unsigned HOST_WIDE_INT) XEXP (x, 0);
1900       return hash;
1901
1902     case SYMBOL_REF:
1903       hash
1904         += ((unsigned) SYMBOL_REF << 7) + (unsigned HOST_WIDE_INT) XSTR (x, 0);
1905       return hash;
1906
1907     case MEM:
1908       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1909         {
1910           do_not_record = 1;
1911           return 0;
1912         }
1913       if (! RTX_UNCHANGING_P (x))
1914         {
1915           hash_arg_in_memory = 1;
1916           if (MEM_IN_STRUCT_P (x)) hash_arg_in_struct = 1;
1917         }
1918       /* Now that we have already found this special case,
1919          might as well speed it up as much as possible.  */
1920       hash += (unsigned) MEM;
1921       x = XEXP (x, 0);
1922       goto repeat;
1923
1924     case PRE_DEC:
1925     case PRE_INC:
1926     case POST_DEC:
1927     case POST_INC:
1928     case PC:
1929     case CC0:
1930     case CALL:
1931     case UNSPEC_VOLATILE:
1932       do_not_record = 1;
1933       return 0;
1934
1935     case ASM_OPERANDS:
1936       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1937         {
1938           do_not_record = 1;
1939           return 0;
1940         }
1941     }
1942
1943   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
1944   hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x);
1945   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1946   for (; i >= 0; i--)
1947     {
1948       if (fmt[i] == 'e')
1949         {
1950           rtx tem = XEXP (x, i);
1951           rtx tem1;
1952
1953           /* If the operand is a REG that is equivalent to a constant, hash
1954              as if we were hashing the constant, since we will be comparing
1955              that way.  */
1956           if (tem != 0 && GET_CODE (tem) == REG
1957               && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (tem))
1958               && qty_mode[reg_qty[REGNO (tem)]] == GET_MODE (tem)
1959               && (tem1 = qty_const[reg_qty[REGNO (tem)]]) != 0
1960               && CONSTANT_P (tem1))
1961             tem = tem1;
1962
1963           /* If we are about to do the last recursive call
1964              needed at this level, change it into iteration.
1965              This function  is called enough to be worth it.  */
1966           if (i == 0)
1967             {
1968               x = tem;
1969               goto repeat;
1970             }
1971           hash += canon_hash (tem, 0);
1972         }
1973       else if (fmt[i] == 'E')
1974         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1975           hash += canon_hash (XVECEXP (x, i, j), 0);
1976       else if (fmt[i] == 's')
1977         {
1978           register unsigned char *p = (unsigned char *) XSTR (x, i);
1979           if (p)
1980             while (*p)
1981               hash += *p++;
1982         }
1983       else if (fmt[i] == 'i')
1984         {
1985           register unsigned tem = XINT (x, i);
1986           hash += tem;
1987         }
1988       else
1989         abort ();
1990     }
1991   return hash;
1992 }
1993
1994 /* Like canon_hash but with no side effects.  */
1995
1996 static unsigned
1997 safe_hash (x, mode)
1998      rtx x;
1999      enum machine_mode mode;
2000 {
2001   int save_do_not_record = do_not_record;
2002   int save_hash_arg_in_memory = hash_arg_in_memory;
2003   int save_hash_arg_in_struct = hash_arg_in_struct;
2004   unsigned hash = canon_hash (x, mode);
2005   hash_arg_in_memory = save_hash_arg_in_memory;
2006   hash_arg_in_struct = save_hash_arg_in_struct;
2007   do_not_record = save_do_not_record;
2008   return hash;
2009 }
2010 \f
2011 /* Return 1 iff X and Y would canonicalize into the same thing,
2012    without actually constructing the canonicalization of either one.
2013    If VALIDATE is nonzero,
2014    we assume X is an expression being processed from the rtl
2015    and Y was found in the hash table.  We check register refs
2016    in Y for being marked as valid.
2017
2018    If EQUAL_VALUES is nonzero, we allow a register to match a constant value
2019    that is known to be in the register.  Ordinarily, we don't allow them
2020    to match, because letting them match would cause unpredictable results
2021    in all the places that search a hash table chain for an equivalent
2022    for a given value.  A possible equivalent that has different structure
2023    has its hash code computed from different data.  Whether the hash code
2024    is the same as that of the the given value is pure luck.  */
2025
2026 static int
2027 exp_equiv_p (x, y, validate, equal_values)
2028      rtx x, y;
2029      int validate;
2030      int equal_values;
2031 {
2032   register int i, j;
2033   register enum rtx_code code;
2034   register char *fmt;
2035
2036   /* Note: it is incorrect to assume an expression is equivalent to itself
2037      if VALIDATE is nonzero.  */
2038   if (x == y && !validate)
2039     return 1;
2040   if (x == 0 || y == 0)
2041     return x == y;
2042
2043   code = GET_CODE (x);
2044   if (code != GET_CODE (y))
2045     {
2046       if (!equal_values)
2047         return 0;
2048
2049       /* If X is a constant and Y is a register or vice versa, they may be
2050          equivalent.  We only have to validate if Y is a register.  */
2051       if (CONSTANT_P (x) && GET_CODE (y) == REG
2052           && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (y))
2053           && GET_MODE (y) == qty_mode[reg_qty[REGNO (y)]]
2054           && rtx_equal_p (x, qty_const[reg_qty[REGNO (y)]])
2055           && (! validate || reg_in_table[REGNO (y)] == reg_tick[REGNO (y)]))
2056         return 1;
2057
2058       if (CONSTANT_P (y) && code == REG
2059           && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (x))
2060           && GET_MODE (x) == qty_mode[reg_qty[REGNO (x)]]
2061           && rtx_equal_p (y, qty_const[reg_qty[REGNO (x)]]))
2062         return 1;
2063
2064       return 0;
2065     }
2066
2067   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.  */
2068   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
2069     return 0;
2070
2071   switch (code)
2072     {
2073     case PC:
2074     case CC0:
2075       return x == y;
2076
2077     case CONST_INT:
2078       return INTVAL (x) == INTVAL (y);
2079
2080     case LABEL_REF:
2081       return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
2082
2083     case SYMBOL_REF:
2084       return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
2085
2086     case REG:
2087       {
2088         int regno = REGNO (y);
2089         int endregno
2090           = regno + (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER ? 1
2091                      : HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (y)));
2092         int i;
2093
2094         /* If the quantities are not the same, the expressions are not
2095            equivalent.  If there are and we are not to validate, they
2096            are equivalent.  Otherwise, ensure all regs are up-to-date.  */
2097
2098         if (reg_qty[REGNO (x)] != reg_qty[regno])
2099           return 0;
2100
2101         if (! validate)
2102           return 1;
2103
2104         for (i = regno; i < endregno; i++)
2105           if (reg_in_table[i] != reg_tick[i])
2106             return 0;
2107
2108         return 1;
2109       }
2110
2111     /*  For commutative operations, check both orders.  */
2112     case PLUS:
2113     case MULT:
2114     case AND:
2115     case IOR:
2116     case XOR:
2117     case NE:
2118     case EQ:
2119       return ((exp_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0), validate, equal_values)
2120                && exp_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1),
2121                                validate, equal_values))
2122               || (exp_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1),
2123                                validate, equal_values)
2124                   && exp_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0),
2125                                   validate, equal_values)));
2126     }
2127
2128   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
2129      fail to match, return 0 for the whole things.  */
2130
2131   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2132   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2133     {
2134       switch (fmt[i])
2135         {
2136         case 'e':
2137           if (! exp_equiv_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i), validate, equal_values))
2138             return 0;
2139           break;
2140
2141         case 'E':
2142           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
2143             return 0;
2144           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2145             if (! exp_equiv_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j),
2146                                validate, equal_values))
2147               return 0;
2148           break;
2149
2150         case 's':
2151           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
2152             return 0;
2153           break;
2154
2155         case 'i':
2156           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
2157             return 0;
2158           break;
2159
2160         case 'w':
2161           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
2162             return 0;
2163         break;
2164
2165         case '0':
2166           break;
2167
2168         default:
2169           abort ();
2170         }
2171       }
2172
2173   return 1;
2174 }
2175 \f
2176 /* Return 1 iff any subexpression of X matches Y.
2177    Here we do not require that X or Y be valid (for registers referred to)
2178    for being in the hash table.  */
2179
2180 static int
2181 refers_to_p (x, y)
2182      rtx x, y;
2183 {
2184   register int i;
2185   register enum rtx_code code;
2186   register char *fmt;
2187
2188  repeat:
2189   if (x == y)
2190     return 1;
2191   if (x == 0 || y == 0)
2192     return 0;
2193
2194   code = GET_CODE (x);
2195   /* If X as a whole has the same code as Y, they may match.
2196      If so, return 1.  */
2197   if (code == GET_CODE (y))
2198     {
2199       if (exp_equiv_p (x, y, 0, 1))
2200         return 1;
2201     }
2202
2203   /* X does not match, so try its subexpressions.  */
2204
2205   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2206   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2207     if (fmt[i] == 'e')
2208       {
2209         if (i == 0)
2210           {
2211             x = XEXP (x, 0);
2212             goto repeat;
2213           }
2214         else
2215           if (refers_to_p (XEXP (x, i), y))
2216             return 1;
2217       }
2218     else if (fmt[i] == 'E')
2219       {
2220         int j;
2221         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2222           if (refers_to_p (XVECEXP (x, i, j), y))
2223             return 1;
2224       }
2225
2226   return 0;
2227 }
2228 \f
2229 /* Given ADDR and SIZE (a memory address, and the size of the memory reference),
2230    set PBASE, PSTART, and PEND which correspond to the base of the address,
2231    the starting offset, and ending offset respectively.
2232
2233    ADDR is known to be a nonvarying address. 
2234
2235    cse_address_varies_p returns zero for nonvarying addresses.  */
2236
2237 static void
2238 set_nonvarying_address_components (addr, size, pbase, pstart, pend)
2239      rtx addr;
2240      int size;
2241      rtx *pbase;
2242      HOST_WIDE_INT *pstart, *pend;
2243 {
2244   rtx base;
2245   HOST_WIDE_INT start, end;
2246
2247   base = addr;
2248   start = 0;
2249   end = 0;
2250
2251   /* Registers with nonvarying addresses usually have constant equivalents;
2252      but the frame pointer register is also possible.  */
2253   if (GET_CODE (base) == REG
2254       && qty_const != 0
2255       && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (base))
2256       && qty_mode[reg_qty[REGNO (base)]] == GET_MODE (base)
2257       && qty_const[reg_qty[REGNO (base)]] != 0)
2258     base = qty_const[reg_qty[REGNO (base)]];
2259   else if (GET_CODE (base) == PLUS
2260            && GET_CODE (XEXP (base, 1)) == CONST_INT
2261            && GET_CODE (XEXP (base, 0)) == REG
2262            && qty_const != 0
2263            && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (XEXP (base, 0)))
2264            && (qty_mode[reg_qty[REGNO (XEXP (base, 0))]]
2265                == GET_MODE (XEXP (base, 0)))
2266            && qty_const[reg_qty[REGNO (XEXP (base, 0))]])
2267     {
2268       start = INTVAL (XEXP (base, 1));
2269       base = qty_const[reg_qty[REGNO (XEXP (base, 0))]];
2270     }
2271
2272   /* Handle everything that we can find inside an address that has been
2273      viewed as constant.  */
2274
2275   while (1)
2276     {
2277       /* If no part of this switch does a "continue", the code outside
2278          will exit this loop.  */
2279
2280       switch (GET_CODE (base))
2281         {
2282         case LO_SUM:
2283           /* By definition, operand1 of a LO_SUM is the associated constant
2284              address.  Use the associated constant address as the base
2285              instead.  */
2286           base = XEXP (base, 1);
2287           continue;
2288
2289         case CONST:
2290           /* Strip off CONST.  */
2291           base = XEXP (base, 0);
2292           continue;
2293
2294         case PLUS:
2295           if (GET_CODE (XEXP (base, 1)) == CONST_INT)
2296             {
2297               start += INTVAL (XEXP (base, 1));
2298               base = XEXP (base, 0);
2299               continue;
2300             }
2301           break;
2302
2303         case AND:
2304           /* Handle the case of an AND which is the negative of a power of
2305              two.  This is used to represent unaligned memory operations.  */
2306           if (GET_CODE (XEXP (base, 1)) == CONST_INT
2307               && exact_log2 (- INTVAL (XEXP (base, 1))) > 0)
2308             {
2309               set_nonvarying_address_components (XEXP (base, 0), size,
2310                                                  pbase, pstart, pend);
2311
2312               /* Assume the worst misalignment.  START is affected, but not
2313                  END, so compensate but adjusting SIZE.  Don't lose any
2314                  constant we already had.  */
2315
2316               size = *pend - *pstart - INTVAL (XEXP (base, 1)) - 1;
2317               start += *pstart - INTVAL (XEXP (base, 1)) - 1;
2318               base = *pbase;
2319             }
2320           break;
2321         }
2322
2323       break;
2324     }
2325
2326   if (GET_CODE (base) == CONST_INT)
2327     {
2328       start += INTVAL (base);
2329       base = const0_rtx;
2330     }
2331
2332   end = start + size;
2333
2334   /* Set the return values.  */
2335   *pbase = base;
2336   *pstart = start;
2337   *pend = end;
2338 }
2339
2340 /* Return 1 iff any subexpression of X refers to memory
2341    at an address of BASE plus some offset
2342    such that any of the bytes' offsets fall between START (inclusive)
2343    and END (exclusive).
2344
2345    The value is undefined if X is a varying address (as determined by
2346    cse_rtx_addr_varies_p).  This function is not used in such cases.
2347
2348    When used in the cse pass, `qty_const' is nonzero, and it is used
2349    to treat an address that is a register with a known constant value
2350    as if it were that constant value.
2351    In the loop pass, `qty_const' is zero, so this is not done.  */
2352
2353 static int
2354 refers_to_mem_p (x, base, start, end)
2355      rtx x, base;
2356      HOST_WIDE_INT start, end;
2357 {
2358   register HOST_WIDE_INT i;
2359   register enum rtx_code code;
2360   register char *fmt;
2361
2362  repeat:
2363   if (x == 0)
2364     return 0;
2365
2366   code = GET_CODE (x);
2367   if (code == MEM)
2368     {
2369       register rtx addr = XEXP (x, 0);  /* Get the address.  */
2370       rtx mybase;
2371       HOST_WIDE_INT mystart, myend;
2372
2373       set_nonvarying_address_components (addr, GET_MODE_SIZE (GET_MODE (x)),
2374                                          &mybase, &mystart, &myend);
2375
2376
2377       /* refers_to_mem_p is never called with varying addresses. 
2378          If the base addresses are not equal, there is no chance
2379          of the memory addresses conflicting.  */
2380       if (! rtx_equal_p (mybase, base))
2381         return 0;
2382
2383       return myend > start && mystart < end;
2384     }
2385
2386   /* X does not match, so try its subexpressions.  */
2387
2388   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2389   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2390     if (fmt[i] == 'e')
2391       {
2392         if (i == 0)
2393           {
2394             x = XEXP (x, 0);
2395             goto repeat;
2396           }
2397         else
2398           if (refers_to_mem_p (XEXP (x, i), base, start, end))
2399             return 1;
2400       }
2401     else if (fmt[i] == 'E')
2402       {
2403         int j;
2404         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2405           if (refers_to_mem_p (XVECEXP (x, i, j), base, start, end))
2406             return 1;
2407       }
2408
2409   return 0;
2410 }
2411
2412 /* Nonzero if X refers to memory at a varying address;
2413    except that a register which has at the moment a known constant value
2414    isn't considered variable.  */
2415
2416 static int
2417 cse_rtx_addr_varies_p (x)
2418      rtx x;
2419 {
2420   /* We need not check for X and the equivalence class being of the same
2421      mode because if X is equivalent to a constant in some mode, it
2422      doesn't vary in any mode.  */
2423
2424   if (GET_CODE (x) == MEM
2425       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == REG
2426       && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (XEXP (x, 0)))
2427       && GET_MODE (XEXP (x, 0)) == qty_mode[reg_qty[REGNO (XEXP (x, 0))]]
2428       && qty_const[reg_qty[REGNO (XEXP (x, 0))]] != 0)
2429     return 0;
2430
2431   if (GET_CODE (x) == MEM
2432       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == PLUS
2433       && GET_CODE (XEXP (XEXP (x, 0), 1)) == CONST_INT
2434       && GET_CODE (XEXP (XEXP (x, 0), 0)) == REG
2435       && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (XEXP (XEXP (x, 0), 0)))
2436       && (GET_MODE (XEXP (XEXP (x, 0), 0))
2437           == qty_mode[reg_qty[REGNO (XEXP (XEXP (x, 0), 0))]])
2438       && qty_const[reg_qty[REGNO (XEXP (XEXP (x, 0), 0))]])
2439     return 0;
2440
2441   return rtx_addr_varies_p (x);
2442 }
2443 \f
2444 /* Canonicalize an expression:
2445    replace each register reference inside it
2446    with the "oldest" equivalent register.
2447
2448    If INSN is non-zero and we are replacing a pseudo with a hard register
2449    or vice versa, validate_change is used to ensure that INSN remains valid
2450    after we make our substitution.  The calls are made with IN_GROUP non-zero
2451    so apply_change_group must be called upon the outermost return from this
2452    function (unless INSN is zero).  The result of apply_change_group can
2453    generally be discarded since the changes we are making are optional.  */
2454
2455 static rtx
2456 canon_reg (x, insn)
2457      rtx x;
2458      rtx insn;
2459 {
2460   register int i;
2461   register enum rtx_code code;
2462   register char *fmt;
2463
2464   if (x == 0)
2465     return x;
2466
2467   code = GET_CODE (x);
2468   switch (code)
2469     {
2470     case PC:
2471     case CC0:
2472     case CONST:
2473     case CONST_INT:
2474     case CONST_DOUBLE:
2475     case SYMBOL_REF:
2476     case LABEL_REF:
2477     case ADDR_VEC:
2478     case ADDR_DIFF_VEC:
2479       return x;
2480
2481     case REG:
2482       {
2483         register int first;
2484
2485         /* Never replace a hard reg, because hard regs can appear
2486            in more than one machine mode, and we must preserve the mode
2487            of each occurrence.  Also, some hard regs appear in
2488            MEMs that are shared and mustn't be altered.  Don't try to
2489            replace any reg that maps to a reg of class NO_REGS.  */
2490         if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2491             || ! REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (x)))
2492           return x;
2493
2494         first = qty_first_reg[reg_qty[REGNO (x)]];
2495         return (first >= FIRST_PSEUDO_REGISTER ? regno_reg_rtx[first]
2496                 : REGNO_REG_CLASS (first) == NO_REGS ? x
2497                 : gen_rtx (REG, qty_mode[reg_qty[REGNO (x)]], first));
2498       }
2499     }
2500
2501   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2502   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2503     {
2504       register int j;
2505
2506       if (fmt[i] == 'e')
2507         {
2508           rtx new = canon_reg (XEXP (x, i), insn);
2509
2510           /* If replacing pseudo with hard reg or vice versa, ensure the
2511              insn remains valid.  Likewise if the insn has MATCH_DUPs.  */
2512           if (insn != 0 && new != 0
2513               && GET_CODE (new) == REG && GET_CODE (XEXP (x, i)) == REG
2514               && (((REGNO (new) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2515                    != (REGNO (XEXP (x, i)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2516                   || insn_n_dups[recog_memoized (insn)] > 0))
2517             validate_change (insn, &XEXP (x, i), new, 1);
2518           else
2519             XEXP (x, i) = new;
2520         }
2521       else if (fmt[i] == 'E')
2522         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2523           XVECEXP (x, i, j) = canon_reg (XVECEXP (x, i, j), insn);
2524     }
2525
2526   return x;
2527 }
2528 \f
2529 /* LOC is a location with INSN that is an operand address (the contents of
2530    a MEM).  Find the best equivalent address to use that is valid for this
2531    insn.
2532
2533    On most CISC machines, complicated address modes are costly, and rtx_cost
2534    is a good approximation for that cost.  However, most RISC machines have
2535    only a few (usually only one) memory reference formats.  If an address is
2536    valid at all, it is often just as cheap as any other address.  Hence, for
2537    RISC machines, we use the configuration macro `ADDRESS_COST' to compare the
2538    costs of various addresses.  For two addresses of equal cost, choose the one
2539    with the highest `rtx_cost' value as that has the potential of eliminating
2540    the most insns.  For equal costs, we choose the first in the equivalence
2541    class.  Note that we ignore the fact that pseudo registers are cheaper
2542    than hard registers here because we would also prefer the pseudo registers.
2543   */
2544
2545 static void
2546 find_best_addr (insn, loc)
2547      rtx insn;
2548      rtx *loc;
2549 {
2550   struct table_elt *elt, *p;
2551   rtx addr = *loc;
2552   int our_cost;
2553   int found_better = 1;
2554   int save_do_not_record = do_not_record;
2555   int save_hash_arg_in_memory = hash_arg_in_memory;
2556   int save_hash_arg_in_struct = hash_arg_in_struct;
2557   int addr_volatile;
2558   int regno;
2559   unsigned hash;
2560
2561   /* Do not try to replace constant addresses or addresses of local and
2562      argument slots.  These MEM expressions are made only once and inserted
2563      in many instructions, as well as being used to control symbol table
2564      output.  It is not safe to clobber them.
2565
2566      There are some uncommon cases where the address is already in a register
2567      for some reason, but we cannot take advantage of that because we have
2568      no easy way to unshare the MEM.  In addition, looking up all stack
2569      addresses is costly.  */
2570   if ((GET_CODE (addr) == PLUS
2571        && GET_CODE (XEXP (addr, 0)) == REG
2572        && GET_CODE (XEXP (addr, 1)) == CONST_INT
2573        && (regno = REGNO (XEXP (addr, 0)),
2574            regno == FRAME_POINTER_REGNUM || regno == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
2575            || regno == ARG_POINTER_REGNUM))
2576       || (GET_CODE (addr) == REG
2577           && (regno = REGNO (addr), regno == FRAME_POINTER_REGNUM
2578               || regno == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
2579               || regno == ARG_POINTER_REGNUM))
2580       || CONSTANT_ADDRESS_P (addr))
2581     return;
2582
2583   /* If this address is not simply a register, try to fold it.  This will
2584      sometimes simplify the expression.  Many simplifications
2585      will not be valid, but some, usually applying the associative rule, will
2586      be valid and produce better code.  */
2587   if (GET_CODE (addr) != REG
2588       && validate_change (insn, loc, fold_rtx (addr, insn), 0))
2589     addr = *loc;
2590         
2591   /* If this address is not in the hash table, we can't look for equivalences
2592      of the whole address.  Also, ignore if volatile.  */
2593
2594   do_not_record = 0;
2595   hash = HASH (addr, Pmode);
2596   addr_volatile = do_not_record;
2597   do_not_record = save_do_not_record;
2598   hash_arg_in_memory = save_hash_arg_in_memory;
2599   hash_arg_in_struct = save_hash_arg_in_struct;
2600
2601   if (addr_volatile)
2602     return;
2603
2604   elt = lookup (addr, hash, Pmode);
2605
2606 #ifndef ADDRESS_COST
2607   if (elt)
2608     {
2609       our_cost = elt->cost;
2610
2611       /* Find the lowest cost below ours that works.  */
2612       for (elt = elt->first_same_value; elt; elt = elt->next_same_value)
2613         if (elt->cost < our_cost
2614             && (GET_CODE (elt->exp) == REG
2615                 || exp_equiv_p (elt->exp, elt->exp, 1, 0))
2616             && validate_change (insn, loc,
2617                                 canon_reg (copy_rtx (elt->exp), NULL_RTX), 0))
2618           return;
2619     }
2620 #else
2621
2622   if (elt)
2623     {
2624       /* We need to find the best (under the criteria documented above) entry
2625          in the class that is valid.  We use the `flag' field to indicate
2626          choices that were invalid and iterate until we can't find a better
2627          one that hasn't already been tried.  */
2628
2629       for (p = elt->first_same_value; p; p = p->next_same_value)
2630         p->flag = 0;
2631
2632       while (found_better)
2633         {
2634           int best_addr_cost = ADDRESS_COST (*loc);
2635           int best_rtx_cost = (elt->cost + 1) >> 1;
2636           struct table_elt *best_elt = elt; 
2637
2638           found_better = 0;
2639           for (p = elt->first_same_value; p; p = p->next_same_value)
2640             if (! p->flag
2641                 && (GET_CODE (p->exp) == REG
2642                     || exp_equiv_p (p->exp, p->exp, 1, 0))
2643                 && (ADDRESS_COST (p->exp) < best_addr_cost
2644                     || (ADDRESS_COST (p->exp) == best_addr_cost
2645                         && (p->cost + 1) >> 1 > best_rtx_cost)))
2646               {
2647                 found_better = 1;
2648                 best_addr_cost = ADDRESS_COST (p->exp);
2649                 best_rtx_cost = (p->cost + 1) >> 1;
2650                 best_elt = p;
2651               }
2652
2653           if (found_better)
2654             {
2655               if (validate_change (insn, loc,
2656                                    canon_reg (copy_rtx (best_elt->exp),
2657                                               NULL_RTX), 0))
2658                 return;
2659               else
2660                 best_elt->flag = 1;
2661             }
2662         }
2663     }
2664
2665   /* If the address is a binary operation with the first operand a register
2666      and the second a constant, do the same as above, but looking for
2667      equivalences of the register.  Then try to simplify before checking for
2668      the best address to use.  This catches a few cases:  First is when we
2669      have REG+const and the register is another REG+const.  We can often merge
2670      the constants and eliminate one insn and one register.  It may also be
2671      that a machine has a cheap REG+REG+const.  Finally, this improves the
2672      code on the Alpha for unaligned byte stores.  */
2673
2674   if (flag_expensive_optimizations
2675       && (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (*loc)) == '2'
2676           || GET_RTX_CLASS (GET_CODE (*loc)) == 'c')
2677       && GET_CODE (XEXP (*loc, 0)) == REG
2678       && GET_CODE (XEXP (*loc, 1)) == CONST_INT)
2679     {
2680       rtx c = XEXP (*loc, 1);
2681
2682       do_not_record = 0;
2683       hash = HASH (XEXP (*loc, 0), Pmode);
2684       do_not_record = save_do_not_record;
2685       hash_arg_in_memory = save_hash_arg_in_memory;
2686       hash_arg_in_struct = save_hash_arg_in_struct;
2687
2688       elt = lookup (XEXP (*loc, 0), hash, Pmode);
2689       if (elt == 0)
2690         return;
2691
2692       /* We need to find the best (under the criteria documented above) entry
2693          in the class that is valid.  We use the `flag' field to indicate
2694          choices that were invalid and iterate until we can't find a better
2695          one that hasn't already been tried.  */
2696
2697       for (p = elt->first_same_value; p; p = p->next_same_value)
2698         p->flag = 0;
2699
2700       while (found_better)
2701         {
2702           int best_addr_cost = ADDRESS_COST (*loc);
2703           int best_rtx_cost = (COST (*loc) + 1) >> 1;
2704           struct table_elt *best_elt = elt; 
2705           rtx best_rtx = *loc;
2706           int count;
2707
2708           /* This is at worst case an O(n^2) algorithm, so limit our search
2709              to the first 32 elements on the list.  This avoids trouble
2710              compiling code with very long basic blocks that can easily
2711              call cse_gen_binary so many times that we run out of memory.  */
2712
2713           found_better = 0;
2714           for (p = elt->first_same_value, count = 0;
2715                p && count < 32;
2716                p = p->next_same_value, count++)
2717             if (! p->flag
2718                 && (GET_CODE (p->exp) == REG
2719                     || exp_equiv_p (p->exp, p->exp, 1, 0)))
2720               {
2721                 rtx new = cse_gen_binary (GET_CODE (*loc), Pmode, p->exp, c);
2722
2723                 if ((ADDRESS_COST (new) < best_addr_cost
2724                     || (ADDRESS_COST (new) == best_addr_cost
2725                         && (COST (new) + 1) >> 1 > best_rtx_cost)))
2726                   {
2727                     found_better = 1;
2728                     best_addr_cost = ADDRESS_COST (new);
2729                     best_rtx_cost = (COST (new) + 1) >> 1;
2730                     best_elt = p;
2731                     best_rtx = new;
2732                   }
2733               }
2734
2735           if (found_better)
2736             {
2737               if (validate_change (insn, loc,
2738                                    canon_reg (copy_rtx (best_rtx),
2739                                               NULL_RTX), 0))
2740                 return;
2741               else
2742                 best_elt->flag = 1;
2743             }
2744         }
2745     }
2746 #endif
2747 }
2748 \f
2749 /* Given an operation (CODE, *PARG1, *PARG2), where code is a comparison
2750    operation (EQ, NE, GT, etc.), follow it back through the hash table and
2751    what values are being compared.
2752
2753    *PARG1 and *PARG2 are updated to contain the rtx representing the values
2754    actually being compared.  For example, if *PARG1 was (cc0) and *PARG2
2755    was (const_int 0), *PARG1 and *PARG2 will be set to the objects that were
2756    compared to produce cc0.
2757
2758    The return value is the comparison operator and is either the code of
2759    A or the code corresponding to the inverse of the comparison.  */
2760
2761 static enum rtx_code
2762 find_comparison_args (code, parg1, parg2, pmode1, pmode2)
2763      enum rtx_code code;
2764      rtx *parg1, *parg2;
2765      enum machine_mode *pmode1, *pmode2;
2766 {
2767   rtx arg1, arg2;
2768
2769   arg1 = *parg1, arg2 = *parg2;
2770
2771   /* If ARG2 is const0_rtx, see what ARG1 is equivalent to.  */
2772
2773   while (arg2 == CONST0_RTX (GET_MODE (arg1)))
2774     {
2775       /* Set non-zero when we find something of interest.  */
2776       rtx x = 0;
2777       int reverse_code = 0;
2778       struct table_elt *p = 0;
2779
2780       /* If arg1 is a COMPARE, extract the comparison arguments from it.
2781          On machines with CC0, this is the only case that can occur, since
2782          fold_rtx will return the COMPARE or item being compared with zero
2783          when given CC0.  */
2784
2785       if (GET_CODE (arg1) == COMPARE && arg2 == const0_rtx)
2786         x = arg1;
2787
2788       /* If ARG1 is a comparison operator and CODE is testing for
2789          STORE_FLAG_VALUE, get the inner arguments.  */
2790
2791       else if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (arg1)) == '<')
2792         {
2793           if (code == NE
2794               || (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (arg1)) == MODE_INT
2795                   && code == LT && STORE_FLAG_VALUE == -1)
2796 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
2797               || (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (arg1)) == MODE_FLOAT
2798                   && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
2799 #endif
2800               )
2801             x = arg1;
2802           else if (code == EQ
2803                    || (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (arg1)) == MODE_INT
2804                        && code == GE && STORE_FLAG_VALUE == -1)
2805 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
2806                    || (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (arg1)) == MODE_FLOAT
2807                        && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
2808 #endif
2809                    )
2810             x = arg1, reverse_code = 1;
2811         }
2812
2813       /* ??? We could also check for
2814
2815          (ne (and (eq (...) (const_int 1))) (const_int 0))
2816
2817          and related forms, but let's wait until we see them occurring.  */
2818
2819       if (x == 0)
2820         /* Look up ARG1 in the hash table and see if it has an equivalence
2821            that lets us see what is being compared.  */
2822         p = lookup (arg1, safe_hash (arg1, GET_MODE (arg1)) % NBUCKETS,
2823                     GET_MODE (arg1));
2824       if (p) p = p->first_same_value;
2825
2826       for (; p; p = p->next_same_value)
2827         {
2828           enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (p->exp);
2829
2830           /* If the entry isn't valid, skip it.  */
2831           if (! exp_equiv_p (p->exp, p->exp, 1, 0))
2832             continue;
2833
2834           if (GET_CODE (p->exp) == COMPARE
2835               /* Another possibility is that this machine has a compare insn
2836                  that includes the comparison code.  In that case, ARG1 would
2837                  be equivalent to a comparison operation that would set ARG1 to
2838                  either STORE_FLAG_VALUE or zero.  If this is an NE operation,
2839                  ORIG_CODE is the actual comparison being done; if it is an EQ,
2840                  we must reverse ORIG_CODE.  On machine with a negative value
2841                  for STORE_FLAG_VALUE, also look at LT and GE operations.  */
2842               || ((code == NE
2843                    || (code == LT
2844                        && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
2845                        && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
2846                            <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
2847                        && (STORE_FLAG_VALUE
2848                            & ((HOST_WIDE_INT) 1
2849                               << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
2850 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
2851                    || (code == LT
2852                        && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
2853                        && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
2854 #endif
2855                    )
2856                   && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p->exp)) == '<'))
2857             {
2858               x = p->exp;
2859               break;
2860             }
2861           else if ((code == EQ
2862                     || (code == GE
2863                         && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_INT
2864                         && (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode)
2865                             <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
2866                         && (STORE_FLAG_VALUE
2867                             & ((HOST_WIDE_INT) 1
2868                                << (GET_MODE_BITSIZE (inner_mode) - 1))))
2869 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
2870                     || (code == GE
2871                         && GET_MODE_CLASS (inner_mode) == MODE_FLOAT
2872                         && FLOAT_STORE_FLAG_VALUE < 0)
2873 #endif
2874                     )
2875                    && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p->exp)) == '<')
2876             {
2877               reverse_code = 1;
2878               x = p->exp;
2879               break;
2880             }
2881
2882           /* If this is fp + constant, the equivalent is a better operand since
2883              it may let us predict the value of the comparison.  */
2884           else if (NONZERO_BASE_PLUS_P (p->exp))
2885             {
2886               arg1 = p->exp;
2887               continue;
2888             }
2889         }
2890
2891       /* If we didn't find a useful equivalence for ARG1, we are done.
2892          Otherwise, set up for the next iteration.  */
2893       if (x == 0)
2894         break;
2895
2896       arg1 = XEXP (x, 0),  arg2 = XEXP (x, 1);
2897       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (x)) == '<')
2898         code = GET_CODE (x);
2899
2900       if (reverse_code)
2901         code = reverse_condition (code);
2902     }
2903
2904   /* Return our results.  Return the modes from before fold_rtx
2905      because fold_rtx might produce const_int, and then it's too late.  */
2906   *pmode1 = GET_MODE (arg1), *pmode2 = GET_MODE (arg2);
2907   *parg1 = fold_rtx (arg1, 0), *parg2 = fold_rtx (arg2, 0);
2908
2909   return code;
2910 }
2911 \f
2912 /* Try to simplify a unary operation CODE whose output mode is to be
2913    MODE with input operand OP whose mode was originally OP_MODE.
2914    Return zero if no simplification can be made.  */
2915
2916 rtx
2917 simplify_unary_operation (code, mode, op, op_mode)
2918      enum rtx_code code;
2919      enum machine_mode mode;
2920      rtx op;
2921      enum machine_mode op_mode;
2922 {
2923   register int width = GET_MODE_BITSIZE (mode);
2924
2925   /* The order of these tests is critical so that, for example, we don't
2926      check the wrong mode (input vs. output) for a conversion operation,
2927      such as FIX.  At some point, this should be simplified.  */
2928
2929 #if !defined(REAL_IS_NOT_DOUBLE) || defined(REAL_ARITHMETIC)
2930
2931   if (code == FLOAT && GET_MODE (op) == VOIDmode
2932       && (GET_CODE (op) == CONST_DOUBLE || GET_CODE (op) == CONST_INT))
2933     {
2934       HOST_WIDE_INT hv, lv;
2935       REAL_VALUE_TYPE d;
2936
2937       if (GET_CODE (op) == CONST_INT)
2938         lv = INTVAL (op), hv = INTVAL (op) < 0 ? -1 : 0;
2939       else
2940         lv = CONST_DOUBLE_LOW (op),  hv = CONST_DOUBLE_HIGH (op);
2941
2942 #ifdef REAL_ARITHMETIC
2943       REAL_VALUE_FROM_INT (d, lv, hv);
2944 #else
2945       if (hv < 0)
2946         {
2947           d = (double) (~ hv);
2948           d *= ((double) ((HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2))
2949                 * (double) ((HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2)));
2950           d += (double) (unsigned HOST_WIDE_INT) (~ lv);
2951           d = (- d - 1.0);
2952         }
2953       else
2954         {
2955           d = (double) hv;
2956           d *= ((double) ((HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2))
2957                 * (double) ((HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2)));
2958           d += (double) (unsigned HOST_WIDE_INT) lv;
2959         }
2960 #endif  /* REAL_ARITHMETIC */
2961
2962       return CONST_DOUBLE_FROM_REAL_VALUE (d, mode);
2963     }
2964   else if (code == UNSIGNED_FLOAT && GET_MODE (op) == VOIDmode
2965            && (GET_CODE (op) == CONST_DOUBLE || GET_CODE (op) == CONST_INT))
2966     {
2967       HOST_WIDE_INT hv, lv;
2968       REAL_VALUE_TYPE d;
2969
2970       if (GET_CODE (op) == CONST_INT)
2971         lv = INTVAL (op), hv = INTVAL (op) < 0 ? -1 : 0;
2972       else
2973         lv = CONST_DOUBLE_LOW (op),  hv = CONST_DOUBLE_HIGH (op);
2974
2975       if (GET_MODE_BITSIZE (op_mode) >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT * 2)
2976         ;
2977       else
2978         hv = 0, lv &= GET_MODE_MASK (op_mode);
2979
2980 #ifdef REAL_ARITHMETIC
2981       REAL_VALUE_FROM_UNSIGNED_INT (d, lv, hv);
2982 #else
2983
2984       d = (double) (unsigned HOST_WIDE_INT) hv;
2985       d *= ((double) ((HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2))
2986             * (double) ((HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2)));
2987       d += (double) (unsigned HOST_WIDE_INT) lv;
2988 #endif  /* REAL_ARITHMETIC */
2989
2990       return CONST_DOUBLE_FROM_REAL_VALUE (d, mode);
2991     }
2992 #endif
2993
2994   if (GET_CODE (op) == CONST_INT
2995       && width <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT && width > 0)
2996     {
2997       register HOST_WIDE_INT arg0 = INTVAL (op);
2998       register HOST_WIDE_INT val;
2999
3000       switch (code)
3001         {
3002         case NOT:
3003           val = ~ arg0;
3004           break;
3005
3006         case NEG:
3007           val = - arg0;
3008           break;
3009
3010         case ABS:
3011           val = (arg0 >= 0 ? arg0 : - arg0);
3012           break;
3013
3014         case FFS:
3015           /* Don't use ffs here.  Instead, get low order bit and then its
3016              number.  If arg0 is zero, this will return 0, as desired.  */
3017           arg0 &= GET_MODE_MASK (mode);
3018           val = exact_log2 (arg0 & (- arg0)) + 1;
3019           break;
3020
3021         case TRUNCATE:
3022           val = arg0;
3023           break;
3024
3025         case ZERO_EXTEND:
3026           if (op_mode == VOIDmode)
3027             op_mode = mode;
3028           if (GET_MODE_BITSIZE (op_mode) == HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3029             {
3030               /* If we were really extending the mode,
3031                  we would have to distinguish between zero-extension
3032                  and sign-extension.  */
3033               if (width != GET_MODE_BITSIZE (op_mode))
3034                 abort ();
3035               val = arg0;
3036             }
3037           else if (GET_MODE_BITSIZE (op_mode) < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3038             val = arg0 & ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << GET_MODE_BITSIZE (op_mode));
3039           else
3040             return 0;
3041           break;
3042
3043         case SIGN_EXTEND:
3044           if (op_mode == VOIDmode)
3045             op_mode = mode;
3046           if (GET_MODE_BITSIZE (op_mode) == HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3047             {
3048               /* If we were really extending the mode,
3049                  we would have to distinguish between zero-extension
3050                  and sign-extension.  */
3051               if (width != GET_MODE_BITSIZE (op_mode))
3052                 abort ();
3053               val = arg0;
3054             }
3055           else if (GET_MODE_BITSIZE (op_mode) < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3056             {
3057               val
3058                 = arg0 & ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << GET_MODE_BITSIZE (op_mode));
3059               if (val
3060                   & ((HOST_WIDE_INT) 1 << (GET_MODE_BITSIZE (op_mode) - 1)))
3061                 val -= (HOST_WIDE_INT) 1 << GET_MODE_BITSIZE (op_mode);
3062             }
3063           else
3064             return 0;
3065           break;
3066
3067         case SQRT:
3068           return 0;
3069
3070         default:
3071           abort ();
3072         }
3073
3074       /* Clear the bits that don't belong in our mode,
3075          unless they and our sign bit are all one.
3076          So we get either a reasonable negative value or a reasonable
3077          unsigned value for this mode.  */
3078       if (width < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3079           && ((val & ((HOST_WIDE_INT) (-1) << (width - 1)))
3080               != ((HOST_WIDE_INT) (-1) << (width - 1))))
3081         val &= (1 << width) - 1;
3082
3083       return GEN_INT (val);
3084     }
3085
3086   /* We can do some operations on integer CONST_DOUBLEs.  Also allow
3087      for a DImode operation on a CONST_INT. */
3088   else if (GET_MODE (op) == VOIDmode && width <= HOST_BITS_PER_INT * 2
3089            && (GET_CODE (op) == CONST_DOUBLE || GET_CODE (op) == CONST_INT))
3090     {
3091       HOST_WIDE_INT l1, h1, lv, hv;
3092
3093       if (GET_CODE (op) == CONST_DOUBLE)
3094         l1 = CONST_DOUBLE_LOW (op), h1 = CONST_DOUBLE_HIGH (op);
3095       else
3096         l1 = INTVAL (op), h1 = l1 < 0 ? -1 : 0;
3097
3098       switch (code)
3099         {
3100         case NOT:
3101           lv = ~ l1;
3102           hv = ~ h1;
3103           break;
3104
3105         case NEG:
3106           neg_double (l1, h1, &lv, &hv);
3107           break;
3108
3109         case ABS:
3110           if (h1 < 0)
3111             neg_double (l1, h1, &lv, &hv);
3112           else
3113             lv = l1, hv = h1;
3114           break;
3115
3116         case FFS:
3117           hv = 0;
3118           if (l1 == 0)
3119             lv = HOST_BITS_PER_WIDE_INT + exact_log2 (h1 & (-h1)) + 1;
3120           else
3121             lv = exact_log2 (l1 & (-l1)) + 1;
3122           break;
3123
3124         case TRUNCATE:
3125           /* This is just a change-of-mode, so do nothing.  */
3126           break;
3127
3128         case ZERO_EXTEND:
3129           if (op_mode == VOIDmode
3130               || GET_MODE_BITSIZE (op_mode) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3131             return 0;
3132
3133           hv = 0;
3134           lv = l1 & GET_MODE_MASK (op_mode);
3135           break;
3136
3137         case SIGN_EXTEND:
3138           if (op_mode == VOIDmode
3139               || GET_MODE_BITSIZE (op_mode) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3140             return 0;
3141           else
3142             {
3143               lv = l1 & GET_MODE_MASK (op_mode);
3144               if (GET_MODE_BITSIZE (op_mode) < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3145                   && (lv & ((HOST_WIDE_INT) 1
3146                             << (GET_MODE_BITSIZE (op_mode) - 1))) != 0)
3147                 lv -= (HOST_WIDE_INT) 1 << GET_MODE_BITSIZE (op_mode);
3148
3149               hv = (lv < 0) ? ~ (HOST_WIDE_INT) 0 : 0;
3150             }
3151           break;
3152
3153         case SQRT:
3154           return 0;
3155
3156         default:
3157           return 0;
3158         }
3159
3160       return immed_double_const (lv, hv, mode);
3161     }
3162
3163 #if ! defined (REAL_IS_NOT_DOUBLE) || defined (REAL_ARITHMETIC)
3164   else if (GET_CODE (op) == CONST_DOUBLE
3165            && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_FLOAT)
3166     {
3167       REAL_VALUE_TYPE d;
3168       jmp_buf handler;
3169       rtx x;
3170
3171       if (setjmp (handler))
3172         /* There used to be a warning here, but that is inadvisable.
3173            People may want to cause traps, and the natural way
3174            to do it should not get a warning.  */
3175         return 0;
3176
3177       set_float_handler (handler);
3178
3179       REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, op);
3180
3181       switch (code)
3182         {
3183         case NEG:
3184           d = REAL_VALUE_NEGATE (d);
3185           break;
3186
3187         case ABS:
3188           if (REAL_VALUE_NEGATIVE (d))
3189             d = REAL_VALUE_NEGATE (d);
3190           break;
3191
3192         case FLOAT_TRUNCATE:
3193           d = real_value_truncate (mode, d);
3194           break;
3195
3196         case FLOAT_EXTEND:
3197           /* All this does is change the mode.  */
3198           break;
3199
3200         case FIX:
3201           d = REAL_VALUE_RNDZINT (d);
3202           break;
3203
3204         case UNSIGNED_FIX:
3205           d = REAL_VALUE_UNSIGNED_RNDZINT (d);
3206           break;
3207
3208         case SQRT:
3209           return 0;
3210
3211         default:
3212           abort ();
3213         }
3214
3215       x = CONST_DOUBLE_FROM_REAL_VALUE (d, mode);
3216       set_float_handler (NULL_PTR);
3217       return x;
3218     }
3219
3220   else if (GET_CODE (op) == CONST_DOUBLE
3221            && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op)) == MODE_FLOAT
3222            && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
3223            && width <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT && width > 0)
3224     {
3225       REAL_VALUE_TYPE d;
3226       jmp_buf handler;
3227       HOST_WIDE_INT val;
3228
3229       if (setjmp (handler))
3230         return 0;
3231
3232       set_float_handler (handler);
3233
3234       REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, op);
3235
3236       switch (code)
3237         {
3238         case FIX:
3239           val = REAL_VALUE_FIX (d);
3240           break;
3241
3242         case UNSIGNED_FIX:
3243           val = REAL_VALUE_UNSIGNED_FIX (d);
3244           break;
3245
3246         default:
3247           abort ();
3248         }
3249
3250       set_float_handler (NULL_PTR);
3251
3252       /* Clear the bits that don't belong in our mode,
3253          unless they and our sign bit are all one.
3254          So we get either a reasonable negative value or a reasonable
3255          unsigned value for this mode.  */
3256       if (width < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3257           && ((val & ((HOST_WIDE_INT) (-1) << (width - 1)))
3258               != ((HOST_WIDE_INT) (-1) << (width - 1))))
3259         val &= ((HOST_WIDE_INT) 1 << width) - 1;
3260
3261       return GEN_INT (val);
3262     }
3263 #endif
3264   /* This was formerly used only for non-IEEE float.
3265      eggert@twinsun.com says it is safe for IEEE also.  */
3266   else
3267     {
3268       /* There are some simplifications we can do even if the operands
3269          aren't constant.  */
3270       switch (code)
3271         {
3272         case NEG:
3273         case NOT:
3274           /* (not (not X)) == X, similarly for NEG.  */
3275           if (GET_CODE (op) == code)
3276             return XEXP (op, 0);
3277           break;
3278
3279         case SIGN_EXTEND:
3280           /* (sign_extend (truncate (minus (label_ref L1) (label_ref L2))))
3281              becomes just the MINUS if its mode is MODE.  This allows
3282              folding switch statements on machines using casesi (such as
3283              the Vax).  */
3284           if (GET_CODE (op) == TRUNCATE
3285               && GET_MODE (XEXP (op, 0)) == mode
3286               && GET_CODE (XEXP (op, 0)) == MINUS
3287               && GET_CODE (XEXP (XEXP (op, 0), 0)) == LABEL_REF
3288               && GET_CODE (XEXP (XEXP (op, 0), 1)) == LABEL_REF)
3289             return XEXP (op, 0);
3290           break;
3291         }
3292
3293       return 0;
3294     }
3295 }
3296 \f
3297 /* Simplify a binary operation CODE with result mode MODE, operating on OP0
3298    and OP1.  Return 0 if no simplification is possible.
3299
3300    Don't use this for relational operations such as EQ or LT.
3301    Use simplify_relational_operation instead.  */
3302
3303 rtx
3304 simplify_binary_operation (code, mode, op0, op1)
3305      enum rtx_code code;
3306      enum machine_mode mode;
3307      rtx op0, op1;
3308 {
3309   register HOST_WIDE_INT arg0, arg1, arg0s, arg1s;
3310   HOST_WIDE_INT val;
3311   int width = GET_MODE_BITSIZE (mode);
3312   rtx tem;
3313
3314   /* Relational operations don't work here.  We must know the mode
3315      of the operands in order to do the comparison correctly.
3316      Assuming a full word can give incorrect results.
3317      Consider comparing 128 with -128 in QImode.  */
3318
3319   if (GET_RTX_CLASS (code) == '<')
3320     abort ();
3321
3322 #if ! defined (REAL_IS_NOT_DOUBLE) || defined (REAL_ARITHMETIC)
3323   if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_FLOAT
3324       && GET_CODE (op0) == CONST_DOUBLE && GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE
3325       && mode == GET_MODE (op0) && mode == GET_MODE (op1))
3326     {
3327       REAL_VALUE_TYPE f0, f1, value;
3328       jmp_buf handler;
3329
3330       if (setjmp (handler))
3331         return 0;
3332
3333       set_float_handler (handler);
3334
3335       REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (f0, op0);
3336       REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (f1, op1);
3337       f0 = real_value_truncate (mode, f0);
3338       f1 = real_value_truncate (mode, f1);
3339
3340 #ifdef REAL_ARITHMETIC
3341       REAL_ARITHMETIC (value, rtx_to_tree_code (code), f0, f1);
3342 #else
3343       switch (code)
3344         {
3345         case PLUS:
3346           value = f0 + f1;
3347           break;
3348         case MINUS:
3349           value = f0 - f1;
3350           break;
3351         case MULT:
3352           value = f0 * f1;
3353           break;
3354         case DIV:
3355 #ifndef REAL_INFINITY
3356           if (f1 == 0)
3357             return 0;
3358 #endif
3359           value = f0 / f1;
3360           break;
3361         case SMIN:
3362           value = MIN (f0, f1);
3363           break;
3364         case SMAX:
3365           value = MAX (f0, f1);
3366           break;
3367         default:
3368           abort ();
3369         }
3370 #endif
3371
3372       value = real_value_truncate (mode, value);
3373       set_float_handler (NULL_PTR);
3374       return CONST_DOUBLE_FROM_REAL_VALUE (value, mode);
3375     }
3376 #endif  /* not REAL_IS_NOT_DOUBLE, or REAL_ARITHMETIC */
3377
3378   /* We can fold some multi-word operations.  */
3379   if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
3380       && width == HOST_BITS_PER_WIDE_INT * 2
3381       && (GET_CODE (op0) == CONST_DOUBLE || GET_CODE (op0) == CONST_INT)
3382       && (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE || GET_CODE (op1) == CONST_INT))
3383     {
3384       HOST_WIDE_INT l1, l2, h1, h2, lv, hv;
3385
3386       if (GET_CODE (op0) == CONST_DOUBLE)
3387         l1 = CONST_DOUBLE_LOW (op0), h1 = CONST_DOUBLE_HIGH (op0);
3388       else
3389         l1 = INTVAL (op0), h1 = l1 < 0 ? -1 : 0;
3390
3391       if (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE)
3392         l2 = CONST_DOUBLE_LOW (op1), h2 = CONST_DOUBLE_HIGH (op1);
3393       else
3394         l2 = INTVAL (op1), h2 = l2 < 0 ? -1 : 0;
3395
3396       switch (code)
3397         {
3398         case MINUS:
3399           /* A - B == A + (-B).  */
3400           neg_double (l2, h2, &lv, &hv);
3401           l2 = lv, h2 = hv;
3402
3403           /* .. fall through ... */
3404
3405         case PLUS:
3406           add_double (l1, h1, l2, h2, &lv, &hv);
3407           break;
3408
3409         case MULT:
3410           mul_double (l1, h1, l2, h2, &lv, &hv);
3411           break;
3412
3413         case DIV:  case MOD:   case UDIV:  case UMOD:
3414           /* We'd need to include tree.h to do this and it doesn't seem worth
3415              it.  */
3416           return 0;
3417
3418         case AND:
3419           lv = l1 & l2, hv = h1 & h2;
3420           break;
3421
3422         case IOR:
3423           lv = l1 | l2, hv = h1 | h2;
3424           break;
3425
3426         case XOR:
3427           lv = l1 ^ l2, hv = h1 ^ h2;
3428           break;
3429
3430         case SMIN:
3431           if (h1 < h2
3432               || (h1 == h2
3433                   && ((unsigned HOST_WIDE_INT) l1
3434                       < (unsigned HOST_WIDE_INT) l2)))
3435             lv = l1, hv = h1;
3436           else
3437             lv = l2, hv = h2;
3438           break;
3439
3440         case SMAX:
3441           if (h1 > h2
3442               || (h1 == h2
3443                   && ((unsigned HOST_WIDE_INT) l1
3444                       > (unsigned HOST_WIDE_INT) l2)))
3445             lv = l1, hv = h1;
3446           else
3447             lv = l2, hv = h2;
3448           break;
3449
3450         case UMIN:
3451           if ((unsigned HOST_WIDE_INT) h1 < (unsigned HOST_WIDE_INT) h2
3452               || (h1 == h2
3453                   && ((unsigned HOST_WIDE_INT) l1
3454                       < (unsigned HOST_WIDE_INT) l2)))
3455             lv = l1, hv = h1;
3456           else
3457             lv = l2, hv = h2;
3458           break;
3459
3460         case UMAX:
3461           if ((unsigned HOST_WIDE_INT) h1 > (unsigned HOST_WIDE_INT) h2
3462               || (h1 == h2
3463                   && ((unsigned HOST_WIDE_INT) l1
3464                       > (unsigned HOST_WIDE_INT) l2)))
3465             lv = l1, hv = h1;
3466           else
3467             lv = l2, hv = h2;
3468           break;
3469
3470         case LSHIFTRT:   case ASHIFTRT:
3471         case ASHIFT:
3472         case ROTATE:     case ROTATERT:
3473 #ifdef SHIFT_COUNT_TRUNCATED
3474           if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
3475             l2 &= (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1), h2 = 0;
3476 #endif
3477
3478           if (h2 != 0 || l2 < 0 || l2 >= GET_MODE_BITSIZE (mode))
3479             return 0;
3480
3481           if (code == LSHIFTRT || code == ASHIFTRT)
3482             rshift_double (l1, h1, l2, GET_MODE_BITSIZE (mode), &lv, &hv,
3483                            code == ASHIFTRT);
3484           else if (code == ASHIFT)
3485             lshift_double (l1, h1, l2, GET_MODE_BITSIZE (mode), &lv, &hv, 1);
3486           else if (code == ROTATE)
3487             lrotate_double (l1, h1, l2, GET_MODE_BITSIZE (mode), &lv, &hv);
3488           else /* code == ROTATERT */
3489             rrotate_double (l1, h1, l2, GET_MODE_BITSIZE (mode), &lv, &hv);
3490           break;
3491
3492         default:
3493           return 0;
3494         }
3495
3496       return immed_double_const (lv, hv, mode);
3497     }
3498
3499   if (GET_CODE (op0) != CONST_INT || GET_CODE (op1) != CONST_INT
3500       || width > HOST_BITS_PER_WIDE_INT || width == 0)
3501     {
3502       /* Even if we can't compute a constant result,
3503          there are some cases worth simplifying.  */
3504
3505       switch (code)
3506         {
3507         case PLUS:
3508           /* In IEEE floating point, x+0 is not the same as x.  Similarly
3509              for the other optimizations below.  */
3510           if (TARGET_FLOAT_FORMAT == IEEE_FLOAT_FORMAT
3511               && FLOAT_MODE_P (mode) && ! flag_fast_math)
3512             break;
3513
3514           if (op1 == CONST0_RTX (mode))
3515             return op0;
3516
3517           /* ((-a) + b) -> (b - a) and similarly for (a + (-b)) */
3518           if (GET_CODE (op0) == NEG)
3519             return cse_gen_binary (MINUS, mode, op1, XEXP (op0, 0));
3520           else if (GET_CODE (op1) == NEG)
3521             return cse_gen_binary (MINUS, mode, op0, XEXP (op1, 0));
3522
3523           /* Handle both-operands-constant cases.  We can only add
3524              CONST_INTs to constants since the sum of relocatable symbols
3525              can't be handled by most assemblers.  Don't add CONST_INT
3526              to CONST_INT since overflow won't be computed properly if wider
3527              than HOST_BITS_PER_WIDE_INT.  */
3528
3529           if (CONSTANT_P (op0) && GET_MODE (op0) != VOIDmode
3530               && GET_CODE (op1) == CONST_INT)
3531             return plus_constant (op0, INTVAL (op1));
3532           else if (CONSTANT_P (op1) && GET_MODE (op1) != VOIDmode
3533                    && GET_CODE (op0) == CONST_INT)
3534             return plus_constant (op1, INTVAL (op0));
3535
3536           /* See if this is something like X * C - X or vice versa or
3537              if the multiplication is written as a shift.  If so, we can
3538              distribute and make a new multiply, shift, or maybe just
3539              have X (if C is 2 in the example above).  But don't make
3540              real multiply if we didn't have one before.  */
3541
3542           if (! FLOAT_MODE_P (mode))
3543             {
3544               HOST_WIDE_INT coeff0 = 1, coeff1 = 1;
3545               rtx lhs = op0, rhs = op1;
3546               int had_mult = 0;
3547
3548               if (GET_CODE (lhs) == NEG)
3549                 coeff0 = -1, lhs = XEXP (lhs, 0);
3550               else if (GET_CODE (lhs) == MULT
3551                        && GET_CODE (XEXP (lhs, 1)) == CONST_INT)
3552                 {
3553                   coeff0 = INTVAL (XEXP (lhs, 1)), lhs = XEXP (lhs, 0);
3554                   had_mult = 1;
3555                 }
3556               else if (GET_CODE (lhs) == ASHIFT
3557                        && GET_CODE (XEXP (lhs, 1)) == CONST_INT
3558                        && INTVAL (XEXP (lhs, 1)) >= 0
3559                        && INTVAL (XEXP (lhs, 1)) < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3560                 {
3561                   coeff0 = ((HOST_WIDE_INT) 1) << INTVAL (XEXP (lhs, 1));
3562                   lhs = XEXP (lhs, 0);
3563                 }
3564
3565               if (GET_CODE (rhs) == NEG)
3566                 coeff1 = -1, rhs = XEXP (rhs, 0);
3567               else if (GET_CODE (rhs) == MULT
3568                        && GET_CODE (XEXP (rhs, 1)) == CONST_INT)
3569                 {
3570                   coeff1 = INTVAL (XEXP (rhs, 1)), rhs = XEXP (rhs, 0);
3571                   had_mult = 1;
3572                 }
3573               else if (GET_CODE (rhs) == ASHIFT
3574                        && GET_CODE (XEXP (rhs, 1)) == CONST_INT
3575                        && INTVAL (XEXP (rhs, 1)) >= 0
3576                        && INTVAL (XEXP (rhs, 1)) < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3577                 {
3578                   coeff1 = ((HOST_WIDE_INT) 1) << INTVAL (XEXP (rhs, 1));
3579                   rhs = XEXP (rhs, 0);
3580                 }
3581
3582               if (rtx_equal_p (lhs, rhs))
3583                 {
3584                   tem = cse_gen_binary (MULT, mode, lhs,
3585                                         GEN_INT (coeff0 + coeff1));
3586                   return (GET_CODE (tem) == MULT && ! had_mult) ? 0 : tem;
3587                 }
3588             }
3589
3590           /* If one of the operands is a PLUS or a MINUS, see if we can
3591              simplify this by the associative law. 
3592              Don't use the associative law for floating point.
3593              The inaccuracy makes it nonassociative,
3594              and subtle programs can break if operations are associated.  */
3595
3596           if (INTEGRAL_MODE_P (mode)
3597               && (GET_CODE (op0) == PLUS || GET_CODE (op0) == MINUS
3598                   || GET_CODE (op1) == PLUS || GET_CODE (op1) == MINUS)
3599               && (tem = simplify_plus_minus (code, mode, op0, op1)) != 0)
3600             return tem;
3601           break;
3602
3603         case COMPARE:
3604 #ifdef HAVE_cc0
3605           /* Convert (compare FOO (const_int 0)) to FOO unless we aren't
3606              using cc0, in which case we want to leave it as a COMPARE
3607              so we can distinguish it from a register-register-copy.
3608
3609              In IEEE floating point, x-0 is not the same as x.  */
3610
3611           if ((TARGET_FLOAT_FORMAT != IEEE_FLOAT_FORMAT
3612                || ! FLOAT_MODE_P (mode) || flag_fast_math)
3613               && op1 == CONST0_RTX (mode))
3614             return op0;
3615 #else
3616           /* Do nothing here.  */
3617 #endif
3618           break;
3619               
3620         case MINUS:
3621           /* None of these optimizations can be done for IEEE
3622              floating point.  */
3623           if (TARGET_FLOAT_FORMAT == IEEE_FLOAT_FORMAT
3624               && FLOAT_MODE_P (mode) && ! flag_fast_math)
3625             break;
3626
3627           /* We can't assume x-x is 0 even with non-IEEE floating point,
3628              but since it is zero except in very strange circumstances, we
3629              will treat it as zero with -ffast-math.  */
3630           if (rtx_equal_p (op0, op1)
3631               && ! side_effects_p (op0)
3632               && (! FLOAT_MODE_P (mode) || flag_fast_math))
3633             return CONST0_RTX (mode);
3634
3635           /* Change subtraction from zero into negation.  */
3636           if (op0 == CONST0_RTX (mode))
3637             return gen_rtx (NEG, mode, op1);
3638
3639           /* (-1 - a) is ~a.  */
3640           if (op0 == constm1_rtx)
3641             return gen_rtx (NOT, mode, op1);
3642
3643           /* Subtracting 0 has no effect.  */
3644           if (op1 == CONST0_RTX (mode))
3645             return op0;
3646
3647           /* See if this is something like X * C - X or vice versa or
3648              if the multiplication is written as a shift.  If so, we can
3649              distribute and make a new multiply, shift, or maybe just
3650              have X (if C is 2 in the example above).  But don't make
3651              real multiply if we didn't have one before.  */
3652
3653           if (! FLOAT_MODE_P (mode))
3654             {
3655               HOST_WIDE_INT coeff0 = 1, coeff1 = 1;
3656               rtx lhs = op0, rhs = op1;
3657               int had_mult = 0;
3658
3659               if (GET_CODE (lhs) == NEG)
3660                 coeff0 = -1, lhs = XEXP (lhs, 0);
3661               else if (GET_CODE (lhs) == MULT
3662                        && GET_CODE (XEXP (lhs, 1)) == CONST_INT)
3663                 {
3664                   coeff0 = INTVAL (XEXP (lhs, 1)), lhs = XEXP (lhs, 0);
3665                   had_mult = 1;
3666                 }
3667               else if (GET_CODE (lhs) == ASHIFT
3668                        && GET_CODE (XEXP (lhs, 1)) == CONST_INT
3669                        && INTVAL (XEXP (lhs, 1)) >= 0
3670                        && INTVAL (XEXP (lhs, 1)) < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3671                 {
3672                   coeff0 = ((HOST_WIDE_INT) 1) << INTVAL (XEXP (lhs, 1));
3673                   lhs = XEXP (lhs, 0);
3674                 }
3675
3676               if (GET_CODE (rhs) == NEG)
3677                 coeff1 = - 1, rhs = XEXP (rhs, 0);
3678               else if (GET_CODE (rhs) == MULT
3679                        && GET_CODE (XEXP (rhs, 1)) == CONST_INT)
3680                 {
3681                   coeff1 = INTVAL (XEXP (rhs, 1)), rhs = XEXP (rhs, 0);
3682                   had_mult = 1;
3683                 }
3684               else if (GET_CODE (rhs) == ASHIFT
3685                        && GET_CODE (XEXP (rhs, 1)) == CONST_INT
3686                        && INTVAL (XEXP (rhs, 1)) >= 0
3687                        && INTVAL (XEXP (rhs, 1)) < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3688                 {
3689                   coeff1 = ((HOST_WIDE_INT) 1) << INTVAL (XEXP (rhs, 1));
3690                   rhs = XEXP (rhs, 0);
3691                 }
3692
3693               if (rtx_equal_p (lhs, rhs))
3694                 {
3695                   tem = cse_gen_binary (MULT, mode, lhs,
3696                                         GEN_INT (coeff0 - coeff1));
3697                   return (GET_CODE (tem) == MULT && ! had_mult) ? 0 : tem;
3698                 }
3699             }
3700
3701           /* (a - (-b)) -> (a + b).  */
3702           if (GET_CODE (op1) == NEG)
3703             return cse_gen_binary (PLUS, mode, op0, XEXP (op1, 0));
3704
3705           /* If one of the operands is a PLUS or a MINUS, see if we can
3706              simplify this by the associative law. 
3707              Don't use the associative law for floating point.
3708              The inaccuracy makes it nonassociative,
3709              and subtle programs can break if operations are associated.  */
3710
3711           if (INTEGRAL_MODE_P (mode)
3712               && (GET_CODE (op0) == PLUS || GET_CODE (op0) == MINUS
3713                   || GET_CODE (op1) == PLUS || GET_CODE (op1) == MINUS)
3714               && (tem = simplify_plus_minus (code, mode, op0, op1)) != 0)
3715             return tem;
3716
3717           /* Don't let a relocatable value get a negative coeff.  */
3718           if (GET_CODE (op1) == CONST_INT && GET_MODE (op0) != VOIDmode)
3719             return plus_constant (op0, - INTVAL (op1));
3720           break;
3721
3722         case MULT:
3723           if (op1 == constm1_rtx)
3724             {
3725               tem = simplify_unary_operation (NEG, mode, op0, mode);
3726
3727               return tem ? tem : gen_rtx (NEG, mode, op0);
3728             }
3729
3730           /* In IEEE floating point, x*0 is not always 0.  */
3731           if ((TARGET_FLOAT_FORMAT != IEEE_FLOAT_FORMAT
3732                || ! FLOAT_MODE_P (mode) || flag_fast_math)
3733               && op1 == CONST0_RTX (mode)
3734               && ! side_effects_p (op0))
3735             return op1;
3736
3737           /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for nans.
3738              However, ANSI says we can drop signals,
3739              so we can do this anyway.  */
3740           if (op1 == CONST1_RTX (mode))
3741             return op0;
3742
3743           /* Convert multiply by constant power of two into shift unless
3744              we are still generating RTL.  This test is a kludge.  */
3745           if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
3746               && (val = exact_log2 (INTVAL (op1))) >= 0
3747               && ! rtx_equal_function_value_matters)
3748             return gen_rtx (ASHIFT, mode, op0, GEN_INT (val));
3749
3750           if (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE
3751               && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op1)) == MODE_FLOAT)
3752             {
3753               REAL_VALUE_TYPE d;
3754               jmp_buf handler;
3755               int op1is2, op1ism1;
3756
3757               if (setjmp (handler))
3758                 return 0;
3759
3760               set_float_handler (handler);
3761               REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, op1);
3762               op1is2 = REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst2);
3763               op1ism1 = REAL_VALUES_EQUAL (d, dconstm1);
3764               set_float_handler (NULL_PTR);
3765
3766               /* x*2 is x+x and x*(-1) is -x */
3767               if (op1is2 && GET_MODE (op0) == mode)
3768                 return gen_rtx (PLUS, mode, op0, copy_rtx (op0));
3769
3770               else if (op1ism1 && GET_MODE (op0) == mode)
3771                 return gen_rtx (NEG, mode, op0);
3772             }
3773           break;
3774
3775         case IOR:
3776           if (op1 == const0_rtx)
3777             return op0;
3778           if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
3779               && (INTVAL (op1) & GET_MODE_MASK (mode)) == GET_MODE_MASK (mode))
3780             return op1;
3781           if (rtx_equal_p (op0, op1) && ! side_effects_p (op0))
3782             return op0;
3783           /* A | (~A) -> -1 */
3784           if (((GET_CODE (op0) == NOT && rtx_equal_p (XEXP (op0, 0), op1))
3785                || (GET_CODE (op1) == NOT && rtx_equal_p (XEXP (op1, 0), op0)))
3786               && ! side_effects_p (op0)
3787               && GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_CC)
3788             return constm1_rtx;
3789           break;
3790
3791         case XOR:
3792           if (op1 == const0_rtx)
3793             return op0;
3794           if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
3795               && (INTVAL (op1) & GET_MODE_MASK (mode)) == GET_MODE_MASK (mode))
3796             return gen_rtx (NOT, mode, op0);
3797           if (op0 == op1 && ! side_effects_p (op0)
3798               && GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_CC)
3799             return const0_rtx;
3800           break;
3801
3802         case AND:
3803           if (op1 == const0_rtx && ! side_effects_p (op0))
3804             return const0_rtx;
3805           if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
3806               && (INTVAL (op1) & GET_MODE_MASK (mode)) == GET_MODE_MASK (mode))
3807             return op0;
3808           if (op0 == op1 && ! side_effects_p (op0)
3809               && GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_CC)
3810             return op0;
3811           /* A & (~A) -> 0 */
3812           if (((GET_CODE (op0) == NOT && rtx_equal_p (XEXP (op0, 0), op1))
3813                || (GET_CODE (op1) == NOT && rtx_equal_p (XEXP (op1, 0), op0)))
3814               && ! side_effects_p (op0)
3815               && GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_CC)
3816             return const0_rtx;
3817           break;
3818
3819         case UDIV:
3820           /* Convert divide by power of two into shift (divide by 1 handled
3821              below).  */
3822           if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
3823               && (arg1 = exact_log2 (INTVAL (op1))) > 0)
3824             return gen_rtx (LSHIFTRT, mode, op0, GEN_INT (arg1));
3825
3826           /* ... fall through ... */
3827
3828         case DIV:
3829           if (op1 == CONST1_RTX (mode))
3830             return op0;
3831
3832           /* In IEEE floating point, 0/x is not always 0.  */
3833           if ((TARGET_FLOAT_FORMAT != IEEE_FLOAT_FORMAT
3834                || ! FLOAT_MODE_P (mode) || flag_fast_math)
3835               && op0 == CONST0_RTX (mode)
3836               && ! side_effects_p (op1))
3837             return op0;
3838
3839 #if ! defined (REAL_IS_NOT_DOUBLE) || defined (REAL_ARITHMETIC)
3840           /* Change division by a constant into multiplication.  Only do
3841              this with -ffast-math until an expert says it is safe in
3842              general.  */
3843           else if (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE
3844                    && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op1)) == MODE_FLOAT
3845                    && op1 != CONST0_RTX (mode)
3846                    && flag_fast_math)
3847             {
3848               REAL_VALUE_TYPE d;
3849               REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, op1);
3850
3851               if (! REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3852                 {
3853 #if defined (REAL_ARITHMETIC)
3854                   REAL_ARITHMETIC (d, rtx_to_tree_code (DIV), dconst1, d);
3855                   return gen_rtx (MULT, mode, op0, 
3856                                   CONST_DOUBLE_FROM_REAL_VALUE (d, mode));
3857 #else
3858                   return gen_rtx (MULT, mode, op0, 
3859                                   CONST_DOUBLE_FROM_REAL_VALUE (1./d, mode));
3860 #endif
3861                 }
3862             }
3863 #endif
3864           break;
3865
3866         case UMOD:
3867           /* Handle modulus by power of two (mod with 1 handled below).  */
3868           if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
3869               && exact_log2 (INTVAL (op1)) > 0)
3870             return gen_rtx (AND, mode, op0, GEN_INT (INTVAL (op1) - 1));
3871
3872           /* ... fall through ... */
3873
3874         case MOD:
3875           if ((op0 == const0_rtx || op1 == const1_rtx)
3876               && ! side_effects_p (op0) && ! side_effects_p (op1))
3877             return const0_rtx;
3878           break;
3879
3880         case ROTATERT:
3881         case ROTATE:
3882           /* Rotating ~0 always results in ~0.  */
3883           if (GET_CODE (op0) == CONST_INT && width <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3884               && INTVAL (op0) == GET_MODE_MASK (mode)
3885               && ! side_effects_p (op1))
3886             return op0;
3887
3888           /* ... fall through ... */
3889
3890         case ASHIFT:
3891         case ASHIFTRT:
3892         case LSHIFTRT:
3893           if (op1 == const0_rtx)
3894             return op0;
3895           if (op0 == const0_rtx && ! side_effects_p (op1))
3896             return op0;
3897           break;
3898
3899         case SMIN:
3900           if (width <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT && GET_CODE (op1) == CONST_INT 
3901               && INTVAL (op1) == (HOST_WIDE_INT) 1 << (width -1)
3902               && ! side_effects_p (op0))
3903             return op1;
3904           else if (rtx_equal_p (op0, op1) && ! side_effects_p (op0))
3905             return op0;
3906           break;
3907            
3908         case SMAX:
3909           if (width <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT && GET_CODE (op1) == CONST_INT
3910               && (INTVAL (op1)
3911                   == (unsigned HOST_WIDE_INT) GET_MODE_MASK (mode) >> 1)
3912               && ! side_effects_p (op0))
3913             return op1;
3914           else if (rtx_equal_p (op0, op1) && ! side_effects_p (op0))
3915             return op0;
3916           break;
3917
3918         case UMIN:
3919           if (op1 == const0_rtx && ! side_effects_p (op0))
3920             return op1;
3921           else if (rtx_equal_p (op0, op1) && ! side_effects_p (op0))
3922             return op0;
3923           break;
3924             
3925         case UMAX:
3926           if (op1 == constm1_rtx && ! side_effects_p (op0))
3927             return op1;
3928           else if (rtx_equal_p (op0, op1) && ! side_effects_p (op0))
3929             return op0;
3930           break;
3931
3932         default:
3933           abort ();
3934         }
3935       
3936       return 0;
3937     }
3938
3939   /* Get the integer argument values in two forms:
3940      zero-extended in ARG0, ARG1 and sign-extended in ARG0S, ARG1S.  */
3941
3942   arg0 = INTVAL (op0);
3943   arg1 = INTVAL (op1);
3944
3945   if (width < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3946     {
3947       arg0 &= ((HOST_WIDE_INT) 1 << width) - 1;
3948       arg1 &= ((HOST_WIDE_INT) 1 << width) - 1;
3949
3950       arg0s = arg0;
3951       if (arg0s & ((HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1)))
3952         arg0s |= ((HOST_WIDE_INT) (-1) << width);
3953
3954       arg1s = arg1;
3955       if (arg1s & ((HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1)))
3956         arg1s |= ((HOST_WIDE_INT) (-1) << width);
3957     }
3958   else
3959     {
3960       arg0s = arg0;
3961       arg1s = arg1;
3962     }
3963
3964   /* Compute the value of the arithmetic.  */
3965
3966   switch (code)
3967     {
3968     case PLUS:
3969       val = arg0s + arg1s;
3970       break;
3971
3972     case MINUS:
3973       val = arg0s - arg1s;
3974       break;
3975
3976     case MULT:
3977       val = arg0s * arg1s;
3978       break;
3979
3980     case DIV:
3981       if (arg1s == 0)
3982         return 0;
3983       val = arg0s / arg1s;
3984       break;
3985
3986     case MOD:
3987       if (arg1s == 0)
3988         return 0;
3989       val = arg0s % arg1s;
3990       break;
3991
3992     case UDIV:
3993       if (arg1 == 0)
3994         return 0;
3995       val = (unsigned HOST_WIDE_INT) arg0 / arg1;
3996       break;
3997
3998     case UMOD:
3999       if (arg1 == 0)
4000         return 0;
4001       val = (unsigned HOST_WIDE_INT) arg0 % arg1;
4002       break;
4003
4004     case AND:
4005       val = arg0 & arg1;
4006       break;
4007
4008     case IOR:
4009       val = arg0 | arg1;
4010       break;
4011
4012     case XOR:
4013       val = arg0 ^ arg1;
4014       break;
4015
4016     case LSHIFTRT:
4017       /* If shift count is undefined, don't fold it; let the machine do
4018          what it wants.  But truncate it if the machine will do that.  */
4019       if (arg1 < 0)
4020         return 0;
4021
4022 #ifdef SHIFT_COUNT_TRUNCATED
4023       if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
4024         arg1 %= width;
4025 #endif
4026
4027       val = ((unsigned HOST_WIDE_INT) arg0) >> arg1;
4028       break;
4029
4030     case ASHIFT:
4031       if (arg1 < 0)
4032         return 0;
4033
4034 #ifdef SHIFT_COUNT_TRUNCATED
4035       if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
4036         arg1 %= width;
4037 #endif
4038
4039       val = ((unsigned HOST_WIDE_INT) arg0) << arg1;
4040       break;
4041
4042     case ASHIFTRT:
4043       if (arg1 < 0)
4044         return 0;
4045
4046 #ifdef SHIFT_COUNT_TRUNCATED
4047       if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
4048         arg1 %= width;
4049 #endif
4050
4051       val = arg0s >> arg1;
4052
4053       /* Bootstrap compiler may not have sign extended the right shift.
4054          Manually extend the sign to insure bootstrap cc matches gcc.  */
4055       if (arg0s < 0 && arg1 > 0)
4056         val |= ((HOST_WIDE_INT) -1) << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - arg1);
4057
4058       break;
4059
4060     case ROTATERT:
4061       if (arg1 < 0)
4062         return 0;
4063
4064       arg1 %= width;
4065       val = ((((unsigned HOST_WIDE_INT) arg0) << (width - arg1))
4066              | (((unsigned HOST_WIDE_INT) arg0) >> arg1));
4067       break;
4068
4069     case ROTATE:
4070       if (arg1 < 0)
4071         return 0;
4072
4073       arg1 %= width;
4074       val = ((((unsigned HOST_WIDE_INT) arg0) << arg1)
4075              | (((unsigned HOST_WIDE_INT) arg0) >> (width - arg1)));
4076       break;
4077
4078     case COMPARE:
4079       /* Do nothing here.  */
4080       return 0;
4081
4082     case SMIN:
4083       val = arg0s <= arg1s ? arg0s : arg1s;
4084       break;
4085
4086     case UMIN:
4087       val = ((unsigned HOST_WIDE_INT) arg0
4088              <= (unsigned HOST_WIDE_INT) arg1 ? arg0 : arg1);
4089       break;
4090
4091     case SMAX:
4092       val = arg0s > arg1s ? arg0s : arg1s;
4093       break;
4094
4095     case UMAX:
4096       val = ((unsigned HOST_WIDE_INT) arg0
4097              > (unsigned HOST_WIDE_INT) arg1 ? arg0 : arg1);
4098       break;
4099
4100     default:
4101       abort ();
4102     }
4103
4104   /* Clear the bits that don't belong in our mode, unless they and our sign
4105      bit are all one.  So we get either a reasonable negative value or a
4106      reasonable unsigned value for this mode.  */
4107   if (width < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
4108       && ((val & ((HOST_WIDE_INT) (-1) << (width - 1)))
4109           != ((HOST_WIDE_INT) (-1) << (width - 1))))
4110     val &= ((HOST_WIDE_INT) 1 << width) - 1;
4111
4112   return GEN_INT (val);
4113 }
4114 \f
4115 /* Simplify a PLUS or MINUS, at least one of whose operands may be another
4116    PLUS or MINUS.
4117
4118    Rather than test for specific case, we do this by a brute-force method
4119    and do all possible simplifications until no more changes occur.  Then
4120    we rebuild the operation.  */
4121
4122 static rtx
4123 simplify_plus_minus (code, mode, op0, op1)
4124      enum rtx_code code;
4125      enum machine_mode mode;
4126      rtx op0, op1;
4127 {
4128   rtx ops[8];
4129   int negs[8];
4130   rtx result, tem;
4131   int n_ops = 2, input_ops = 2, input_consts = 0, n_consts = 0;
4132   int first = 1, negate = 0, changed;
4133   int i, j;
4134
4135   bzero ((char *) ops, sizeof ops);
4136   
4137   /* Set up the two operands and then expand them until nothing has been
4138      changed.  If we run out of room in our array, give up; this should
4139      almost never happen.  */
4140
4141   ops[0] = op0, ops[1] = op1, negs[0] = 0, negs[1] = (code == MINUS);
4142
4143   changed = 1;
4144   while (changed)
4145     {
4146       changed = 0;
4147
4148       for (i = 0; i < n_ops; i++)
4149         switch (GET_CODE (ops[i]))
4150           {
4151           case PLUS:
4152           case MINUS:
4153             if (n_ops == 7)
4154               return 0;
4155
4156             ops[n_ops] = XEXP (ops[i], 1);
4157             negs[n_ops++] = GET_CODE (ops[i]) == MINUS ? !negs[i] : negs[i];
4158             ops[i] = XEXP (ops[i], 0);
4159             input_ops++;
4160             changed = 1;
4161             break;
4162
4163           case NEG:
4164             ops[i] = XEXP (ops[i], 0);
4165             negs[i] = ! negs[i];
4166             changed = 1;
4167             break;
4168
4169           case CONST:
4170             ops[i] = XEXP (ops[i], 0);
4171             input_consts++;
4172             changed = 1;
4173             break;
4174
4175           case NOT:
4176             /* ~a -> (-a - 1) */
4177             if (n_ops != 7)
4178               {
4179                 ops[n_ops] = constm1_rtx;
4180                 negs[n_ops++] = negs[i];
4181                 ops[i] = XEXP (ops[i], 0);
4182                 negs[i] = ! negs[i];
4183                 changed = 1;
4184               }
4185             break;
4186
4187           case CONST_INT:
4188             if (negs[i])
4189               ops[i] = GEN_INT (- INTVAL (ops[i])), negs[i] = 0, changed = 1;
4190             break;
4191           }
4192     }
4193
4194   /* If we only have two operands, we can't do anything.  */
4195   if (n_ops <= 2)
4196     return 0;
4197
4198   /* Now simplify each pair of operands until nothing changes.  The first
4199      time through just simplify constants against each other.  */
4200
4201   changed = 1;
4202   while (changed)
4203     {
4204       changed = first;
4205
4206       for (i = 0; i < n_ops - 1; i++)
4207         for (j = i + 1; j < n_ops; j++)
4208           if (ops[i] != 0 && ops[j] != 0
4209               && (! first || (CONSTANT_P (ops[i]) && CONSTANT_P (ops[j]))))
4210             {
4211               rtx lhs = ops[i], rhs = ops[j];
4212               enum rtx_code ncode = PLUS;
4213
4214               if (negs[i] && ! negs[j])
4215                 lhs = ops[j], rhs = ops[i], ncode = MINUS;
4216               else if (! negs[i] && negs[j])
4217                 ncode = MINUS;
4218
4219               tem = simplify_binary_operation (ncode, mode, lhs, rhs);
4220               if (tem)
4221                 {
4222                   ops[i] = tem, ops[j] = 0;
4223                   negs[i] = negs[i] && negs[j];
4224                   if (GET_CODE (tem) == NEG)
4225                     ops[i] = XEXP (tem, 0), negs[i] = ! negs[i];
4226
4227                   if (GET_CODE (ops[i]) == CONST_INT && negs[i])
4228                     ops[i] = GEN_INT (- INTVAL (ops[i])), negs[i] = 0;
4229                   changed = 1;
4230                 }
4231             }
4232
4233       first = 0;
4234     }
4235
4236   /* Pack all the operands to the lower-numbered entries and give up if
4237      we didn't reduce the number of operands we had.  Make sure we
4238      count a CONST as two operands.  If we have the same number of
4239      operands, but have made more CONSTs than we had, this is also
4240      an improvement, so accept it.  */
4241
4242   for (i = 0, j = 0; j < n_ops; j++)
4243     if (ops[j] != 0)
4244       {
4245         ops[i] = ops[j], negs[i++] = negs[j];
4246         if (GET_CODE (ops[j]) == CONST)
4247           n_consts++;
4248       }
4249
4250   if (i + n_consts > input_ops
4251       || (i + n_consts == input_ops && n_consts <= input_consts))
4252     return 0;
4253
4254   n_ops = i;
4255
4256   /* If we have a CONST_INT, put it last.  */
4257   for (i = 0; i < n_ops - 1; i++)
4258     if (GET_CODE (ops[i]) == CONST_INT)
4259       {
4260         tem = ops[n_ops - 1], ops[n_ops - 1] = ops[i] , ops[i] = tem;
4261         j = negs[n_ops - 1], negs[n_ops - 1] = negs[i], negs[i] = j;
4262       }
4263
4264   /* Put a non-negated operand first.  If there aren't any, make all
4265      operands positive and negate the whole thing later.  */
4266   for (i = 0; i < n_ops && negs[i]; i++)
4267     ;
4268
4269   if (i == n_ops)
4270     {
4271       for (i = 0; i < n_ops; i++)
4272         negs[i] = 0;
4273       negate = 1;
4274     }
4275   else if (i != 0)
4276     {
4277       tem = ops[0], ops[0] = ops[i], ops[i] = tem;
4278       j = negs[0], negs[0] = negs[i], negs[i] = j;
4279     }
4280
4281   /* Now make the result by performing the requested operations.  */
4282   result = ops[0];
4283   for (i = 1; i < n_ops; i++)
4284     result = cse_gen_binary (negs[i] ? MINUS : PLUS, mode, result, ops[i]);
4285
4286   return negate ? gen_rtx (NEG, mode, result) : result;
4287 }
4288 \f
4289 /* Make a binary operation by properly ordering the operands and 
4290    seeing if the expression folds.  */
4291
4292 static rtx
4293 cse_gen_binary (code, mode, op0, op1)
4294      enum rtx_code code;
4295      enum machine_mode mode;
4296      rtx op0, op1;
4297 {
4298   rtx tem;
4299
4300   /* Put complex operands first and constants second if commutative.  */
4301   if (GET_RTX_CLASS (code) == 'c'
4302       && ((CONSTANT_P (op0) && GET_CODE (op1) != CONST_INT)
4303           || (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (op0)) == 'o'
4304               && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (op1)) != 'o')
4305           || (GET_CODE (op0) == SUBREG
4306               && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (SUBREG_REG (op0))) == 'o'
4307               && GET_RTX_CLASS (GET_CODE (op1)) != 'o')))
4308     tem = op0, op0 = op1, op1 = tem;
4309
4310   /* If this simplifies, do it.  */
4311   tem = simplify_binary_operation (code, mode, op0, op1);
4312
4313   if (tem)
4314     return tem;
4315
4316   /* Handle addition and subtraction of CONST_INT specially.  Otherwise,
4317      just form the operation.  */
4318
4319   if (code == PLUS && GET_CODE (op1) == CONST_INT
4320       && GET_MODE (op0) != VOIDmode)
4321     return plus_constant (op0, INTVAL (op1));
4322   else if (code == MINUS && GET_CODE (op1) == CONST_INT
4323            && GET_MODE (op0) != VOIDmode)
4324     return plus_constant (op0, - INTVAL (op1));
4325   else
4326     return gen_rtx (code, mode, op0, op1);
4327 }
4328 \f
4329 /* Like simplify_binary_operation except used for relational operators.
4330    MODE is the mode of the operands, not that of the result.  If MODE
4331    is VOIDmode, both operands must also be VOIDmode and we compare the
4332    operands in "infinite precision".
4333
4334    If no simplification is possible, this function returns zero.  Otherwise,
4335    it returns either const_true_rtx or const0_rtx.  */
4336
4337 rtx
4338 simplify_relational_operation (code, mode, op0, op1)
4339      enum rtx_code code;
4340      enum machine_mode mode;
4341      rtx op0, op1;
4342 {
4343   int equal, op0lt, op0ltu, op1lt, op1ltu;
4344   rtx tem;
4345
4346   /* If op0 is a compare, extract the comparison arguments from it.  */
4347   if (GET_CODE (op0) == COMPARE && op1 == const0_rtx)
4348     op1 = XEXP (op0, 1), op0 = XEXP (op0, 0);
4349
4350   /* We can't simplify MODE_CC values since we don't know what the
4351      actual comparison is.  */
4352   if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_CC
4353 #ifdef HAVE_cc0
4354       || op0 == cc0_rtx
4355 #endif
4356       )
4357     return 0;
4358
4359   /* For integer comparisons of A and B maybe we can simplify A - B and can
4360      then simplify a comparison of that with zero.  If A and B are both either
4361      a register or a CONST_INT, this can't help; testing for these cases will
4362      prevent infinite recursion here and speed things up.
4363
4364      If CODE is an unsigned comparison, we can only do this if A - B is a
4365      constant integer, and then we have to compare that integer with zero as a
4366      signed comparison.  Note that this will give the incorrect result from
4367      comparisons that overflow.  Since these are undefined, this is probably
4368      OK.  If it causes a problem, we can check for A or B being an address
4369      (fp + const or SYMBOL_REF) and only do it in that case.  */
4370
4371   if (INTEGRAL_MODE_P (mode) && op1 != const0_rtx
4372       && ! ((GET_CODE (op0) == REG || GET_CODE (op0) == CONST_INT)
4373             && (GET_CODE (op1) == REG || GET_CODE (op1) == CONST_INT))
4374       && 0 != (tem = simplify_binary_operation (MINUS, mode, op0, op1))
4375       && (GET_CODE (tem) == CONST_INT
4376           || (code != GTU && code != GEU &&
4377               code != LTU && code != LEU)))
4378     return simplify_relational_operation (signed_condition (code),
4379                                           mode, tem, const0_rtx);
4380
4381   /* For non-IEEE floating-point, if the two operands are equal, we know the
4382      result.  */
4383   if (rtx_equal_p (op0, op1)
4384       && (TARGET_FLOAT_FORMAT != IEEE_FLOAT_FORMAT
4385           || ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (op0)) || flag_fast_math))
4386     equal = 1, op0lt = 0, op0ltu = 0, op1lt = 0, op1ltu = 0;
4387
4388   /* If the operands are floating-point constants, see if we can fold
4389      the result.  */
4390 #if ! defined (REAL_IS_NOT_DOUBLE) || defined (REAL_ARITHMETIC)
4391   else if (GET_CODE (op0) == CONST_DOUBLE && GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE
4392            && GET_MODE_CLASS (GET_MODE (op0)) == MODE_FLOAT)
4393     {
4394       REAL_VALUE_TYPE d0, d1;
4395       jmp_buf handler;
4396       
4397       if (setjmp (handler))
4398         return 0;
4399
4400       set_float_handler (handler);
4401       REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d0, op0);
4402       REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d1, op1);
4403       equal = REAL_VALUES_EQUAL (d0, d1);
4404       op0lt = op0ltu = REAL_VALUES_LESS (d0, d1);
4405       op1lt = op1ltu = REAL_VALUES_LESS (d1, d0);
4406       set_float_handler (NULL_PTR);
4407     }
4408 #endif  /* not REAL_IS_NOT_DOUBLE, or REAL_ARITHMETIC */
4409
4410   /* Otherwise, see if the operands are both integers.  */
4411   else if ((GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT || mode == VOIDmode)
4412            && (GET_CODE (op0) == CONST_DOUBLE || GET_CODE (op0) == CONST_INT)
4413            && (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE || GET_CODE (op1) == CONST_INT))
4414     {
4415       int width = GET_MODE_BITSIZE (mode);
4416       HOST_WIDE_INT l0s, h0s, l1s, h1s;
4417       unsigned HOST_WIDE_INT l0u, h0u, l1u, h1u;
4418
4419       /* Get the two words comprising each integer constant.  */
4420       if (GET_CODE (op0) == CONST_DOUBLE)
4421         {
4422           l0u = l0s = CONST_DOUBLE_LOW (op0);
4423           h0u = h0s = CONST_DOUBLE_HIGH (op0);
4424         }
4425       else
4426         {
4427           l0u = l0s = INTVAL (op0);
4428           h0u = 0, h0s = l0s < 0 ? -1 : 0;
4429         }
4430           
4431       if (GET_CODE (op1) == CONST_DOUBLE)
4432         {
4433           l1u = l1s = CONST_DOUBLE_LOW (op1);
4434           h1u = h1s = CONST_DOUBLE_HIGH (op1);
4435         }
4436       else
4437         {
4438           l1u = l1s = INTVAL (op1);
4439           h1u = 0, h1s = l1s < 0 ? -1 : 0;
4440         }
4441
4442       /* If WIDTH is nonzero and smaller than HOST_BITS_PER_WIDE_INT,
4443          we have to sign or zero-extend the values.  */
4444       if (width != 0 && width <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
4445         h0u = h1u = 0, h0s = l0s < 0 ? -1 : 0, h1s = l1s < 0 ? -1 : 0;
4446
4447       if (width != 0 && width < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
4448         {
4449           l0u &= ((HOST_WIDE_INT) 1 << width) - 1;
4450           l1u &= ((HOST_WIDE_INT) 1 << width) - 1;
4451
4452           if (l0s & ((HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1)))
4453             l0s |= ((HOST_WIDE_INT) (-1) << width);
4454
4455           if (l1s & ((HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1)))
4456             l1s |= ((HOST_WIDE_INT) (-1) << width);
4457         }
4458
4459       equal = (h0u == h1u && l0u == l1u);
4460       op0lt = (h0s < h1s || (h0s == h1s && l0s < l1s));
4461       op1lt = (h1s < h0s || (h1s == h0s && l1s < l0s));
4462       op0ltu = (h0u < h1u || (h0u == h1u && l0u < l1u));
4463       op1ltu = (h1u < h0u || (h1u == h0u && l1u < l0u));
4464     }
4465
4466   /* Otherwise, there are some code-specific tests we can make.  */
4467   else
4468     {
4469       switch (code)
4470         {
4471         case EQ:
4472           /* References to the frame plus a constant or labels cannot
4473              be zero, but a SYMBOL_REF can due to #pragma weak.  */
4474           if (((NONZERO_BASE_PLUS_P (op0) && op1 == const0_rtx)
4475                || GET_CODE (op0) == LABEL_REF)
4476 #if FRAME_POINTER_REGNUM != ARG_POINTER_REGNUM
4477               /* On some machines, the ap reg can be 0 sometimes.  */
4478               && op0 != arg_pointer_rtx
4479 #endif
4480                 )
4481             return const0_rtx;
4482           break;
4483
4484         case NE:
4485           if (((NONZERO_BASE_PLUS_P (op0) && op1 == const0_rtx)
4486                || GET_CODE (op0) == LABEL_REF)
4487 #if FRAME_POINTER_REGNUM != ARG_POINTER_REGNUM
4488               && op0 != arg_pointer_rtx
4489 #endif
4490               )
4491             return const_true_rtx;
4492           break;
4493
4494         case GEU:
4495           /* Unsigned values are never negative.  */
4496           if (op1 == const0_rtx)
4497             return const_true_rtx;
4498           break;
4499
4500         case LTU:
4501           if (op1 == const0_rtx)
4502             return const0_rtx;
4503           break;
4504
4505         case LEU:
4506           /* Unsigned values are never greater than the largest
4507              unsigned value.  */
4508           if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
4509               && INTVAL (op1) == GET_MODE_MASK (mode)
4510             && INTEGRAL_MODE_P (mode))
4511           return const_true_rtx;
4512           break;
4513
4514         case GTU:
4515           if (GET_CODE (op1) == CONST_INT
4516               && INTVAL (op1) == GET_MODE_MASK (mode)
4517               && INTEGRAL_MODE_P (mode))
4518             return const0_rtx;
4519           break;
4520         }
4521
4522       return 0;
4523     }
4524
4525   /* If we reach here, EQUAL, OP0LT, OP0LTU, OP1LT, and OP1LTU are set
4526      as appropriate.  */
4527   switch (code)
4528     {
4529     case EQ:
4530       return equal ? const_true_rtx : const0_rtx;
4531     case NE:
4532       return ! equal ? const_true_rtx : const0_rtx;
4533     case LT:
4534       return op0lt ? const_true_rtx : const0_rtx;
4535     case GT:
4536       return op1lt ? const_true_rtx : const0_rtx;
4537     case LTU:
4538       return op0ltu ? const_true_rtx : const0_rtx;
4539     case GTU:
4540       return op1ltu ? const_true_rtx : const0_rtx;
4541     case LE:
4542       return equal || op0lt ? const_true_rtx : const0_rtx;
4543     case GE:
4544       return equal || op1lt ? const_true_rtx : const0_rtx;
4545     case LEU:
4546       return equal || op0ltu ? const_true_rtx : const0_rtx;
4547     case GEU:
4548       return equal || op1ltu ? const_true_rtx : const0_rtx;
4549     }
4550
4551   abort ();
4552 }
4553 \f
4554 /* Simplify CODE, an operation with result mode MODE and three operands,
4555    OP0, OP1, and OP2.  OP0_MODE was the mode of OP0 before it became
4556    a constant.  Return 0 if no simplifications is possible.  */
4557
4558 rtx
4559 simplify_ternary_operation (code, mode, op0_mode, op0, op1, op2)
4560      enum rtx_code code;
4561      enum machine_mode mode, op0_mode;
4562      rtx op0, op1, op2;
4563 {
4564   int width = GET_MODE_BITSIZE (mode);
4565
4566   /* VOIDmode means "infinite" precision.  */
4567   if (width == 0)
4568     width = HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
4569
4570   switch (code)
4571     {
4572     case SIGN_EXTRACT:
4573     case ZERO_EXTRACT:
4574       if (GET_CODE (op0) == CONST_INT
4575           && GET_CODE (op1) == CONST_INT
4576           && GET_CODE (op2) == CONST_INT
4577           && INTVAL (op1) + INTVAL (op2) <= GET_MODE_BITSIZE (op0_mode)
4578           && width <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
4579         {
4580           /* Extracting a bit-field from a constant */
4581           HOST_WIDE_INT val = INTVAL (op0);
4582
4583 #if BITS_BIG_ENDIAN
4584           val >>= (GET_MODE_BITSIZE (op0_mode) - INTVAL (op2) - INTVAL (op1));
4585 #else
4586           val >>= INTVAL (op2);
4587 #endif
4588           if (HOST_BITS_PER_WIDE_INT != INTVAL (op1))
4589             {
4590               /* First zero-extend.  */
4591               val &= ((HOST_WIDE_INT) 1 << INTVAL (op1)) - 1;
4592               /* If desired, propagate sign bit.  */
4593               if (code == SIGN_EXTRACT
4594                   && (val & ((HOST_WIDE_INT) 1 << (INTVAL (op1) - 1))))
4595                 val |= ~ (((HOST_WIDE_INT) 1 << INTVAL (op1)) - 1);
4596             }
4597
4598           /* Clear the bits that don't belong in our mode,
4599              unless they and our sign bit are all one.
4600              So we get either a reasonable negative value or a reasonable
4601              unsigned value for this mode.  */
4602           if (width < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
4603               && ((val & ((HOST_WIDE_INT) (-1) << (width - 1)))
4604                   != ((HOST_WIDE_INT) (-1) << (width - 1))))
4605             val &= ((HOST_WIDE_INT) 1 << width) - 1;
4606
4607           return GEN_INT (val);
4608         }
4609       break;
4610
4611     case IF_THEN_ELSE:
4612       if (GET_CODE (op0) == CONST_INT)
4613         return op0 != const0_rtx ? op1 : op2;
4614       break;
4615
4616     default:
4617       abort ();
4618     }
4619
4620   return 0;
4621 }
4622 \f
4623 /* If X is a nontrivial arithmetic operation on an argument
4624    for which a constant value can be determined, return
4625    the result of operating on that value, as a constant.
4626    Otherwise, return X, possibly with one or more operands
4627    modified by recursive calls to this function.
4628
4629    If X is a register whose contents are known, we do NOT
4630    return those contents here.  equiv_constant is called to
4631    perform that task.
4632
4633    INSN is the insn that we may be modifying.  If it is 0, make a copy
4634    of X before modifying it.  */
4635
4636 static rtx
4637 fold_rtx (x, insn)
4638      rtx x;
4639      rtx insn;    
4640 {
4641   register enum rtx_code code;
4642   register enum machine_mode mode;
4643   register char *fmt;
4644   register int i;
4645   rtx new = 0;
4646   int copied = 0;
4647   int must_swap = 0;
4648
4649   /* Folded equivalents of first two operands of X.  */
4650   rtx folded_arg0;
4651   rtx folded_arg1;
4652
4653   /* Constant equivalents of first three operands of X;
4654      0 when no such equivalent is known.  */
4655   rtx const_arg0;
4656   rtx const_arg1;
4657   rtx const_arg2;
4658
4659   /* The mode of the first operand of X.  We need this for sign and zero
4660      extends.  */
4661   enum machine_mode mode_arg0;
4662
4663   if (x == 0)
4664     return x;
4665
4666   mode = GET_MODE (x);
4667   code = GET_CODE (x);
4668   switch (code)
4669     {
4670     case CONST:
4671     case CONST_INT:
4672     case CONST_DOUBLE:
4673     case SYMBOL_REF:
4674     case LABEL_REF:
4675     case REG:
4676       /* No use simplifying an EXPR_LIST
4677          since they are used only for lists of args
4678          in a function call's REG_EQUAL note.  */
4679     case EXPR_LIST:
4680       return x;
4681
4682 #ifdef HAVE_cc0
4683     case CC0:
4684       return prev_insn_cc0;
4685 #endif
4686
4687     case PC:
4688       /* If the next insn is a CODE_LABEL followed by a jump table,
4689          PC's value is a LABEL_REF pointing to that label.  That
4690          lets us fold switch statements on the Vax.  */
4691       if (insn && GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
4692         {
4693           rtx next = next_nonnote_insn (insn);
4694
4695           if (next && GET_CODE (next) == CODE_LABEL
4696               && NEXT_INSN (next) != 0
4697               && GET_CODE (NEXT_INSN (next)) == JUMP_INSN
4698               && (GET_CODE (PATTERN (NEXT_INSN (next))) == ADDR_VEC
4699                   || GET_CODE (PATTERN (NEXT_INSN (next))) == ADDR_DIFF_VEC))
4700             return gen_rtx (LABEL_REF, Pmode, next);
4701         }
4702       break;
4703
4704     case SUBREG:
4705       /* See if we previously assigned a constant value to this SUBREG.  */
4706       if ((new = lookup_as_function (x, CONST_INT)) != 0
4707           || (new = lookup_as_function (x, CONST_DOUBLE)) != 0)
4708         return new;
4709
4710       /* If this is a paradoxical SUBREG, we have no idea what value the
4711          extra bits would have.  However, if the operand is equivalent
4712          to a SUBREG whose operand is the same as our mode, and all the
4713          modes are within a word, we can just use the inner operand
4714          because these SUBREGs just say how to treat the register.
4715
4716          Similarly if we find an integer constant.  */
4717
4718       if (GET_MODE_SIZE (mode) > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))))
4719         {
4720           enum machine_mode imode = GET_MODE (SUBREG_REG (x));
4721           struct table_elt *elt;
4722
4723           if (GET_MODE_SIZE (mode) <= UNITS_PER_WORD
4724               && GET_MODE_SIZE (imode) <= UNITS_PER_WORD
4725               && (elt = lookup (SUBREG_REG (x), HASH (SUBREG_REG (x), imode),
4726                                 imode)) != 0)
4727             for (elt = elt->first_same_value;
4728                  elt; elt = elt->next_same_value)
4729               {
4730                 if (CONSTANT_P (elt->exp)
4731                     && GET_MODE (elt->exp) == VOIDmode)
4732                   return elt->exp;
4733
4734                 if (GET_CODE (elt->exp) == SUBREG
4735                     && GET_MODE (SUBREG_REG (elt->exp)) == mode
4736                     && exp_equiv_p (elt->exp, elt->exp, 1, 0))
4737                   return copy_rtx (SUBREG_REG (elt->exp));
4738             }
4739
4740           return x;
4741         }
4742
4743       /* Fold SUBREG_REG.  If it changed, see if we can simplify the SUBREG.
4744          We might be able to if the SUBREG is extracting a single word in an
4745          integral mode or extracting the low part.  */
4746
4747       folded_arg0 = fold_rtx (SUBREG_REG (x), insn);
4748       const_arg0 = equiv_constant (folded_arg0);
4749       if (const_arg0)
4750         folded_arg0 = const_arg0;
4751
4752       if (folded_arg0 != SUBREG_REG (x))
4753         {
4754           new = 0;
4755
4756           if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
4757               && GET_MODE_SIZE (mode) == UNITS_PER_WORD
4758               && GET_MODE (SUBREG_REG (x)) != VOIDmode)
4759             new = operand_subword (folded_arg0, SUBREG_WORD (x), 0,
4760                                    GET_MODE (SUBREG_REG (x)));
4761           if (new == 0 && subreg_lowpart_p (x))
4762             new = gen_lowpart_if_possible (mode, folded_arg0);
4763           if (new)
4764             return new;
4765         }
4766
4767       /* If this is a narrowing SUBREG and our operand is a REG, see if
4768          we can find an equivalence for REG that is an arithmetic operation
4769          in a wider mode where both operands are paradoxical SUBREGs
4770          from objects of our result mode.  In that case, we couldn't report
4771          an equivalent value for that operation, since we don't know what the
4772          extra bits will be.  But we can find an equivalence for this SUBREG
4773          by folding that operation is the narrow mode.  This allows us to
4774          fold arithmetic in narrow modes when the machine only supports
4775          word-sized arithmetic.  
4776
4777          Also look for a case where we have a SUBREG whose operand is the
4778          same as our result.  If both modes are smaller than a word, we
4779          are simply interpreting a register in different modes and we
4780          can use the inner value.  */
4781
4782       if (GET_CODE (folded_arg0) == REG
4783           && GET_MODE_SIZE (mode) < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (folded_arg0))
4784           && subreg_lowpart_p (x))
4785         {
4786           struct table_elt *elt;
4787
4788           /* We can use HASH here since we know that canon_hash won't be
4789              called.  */
4790           elt = lookup (folded_arg0,
4791                         HASH (folded_arg0, GET_MODE (folded_arg0)),
4792                         GET_MODE (folded_arg0));
4793
4794           if (elt)
4795             elt = elt->first_same_value;
4796
4797           for (; elt; elt = elt->next_same_value)
4798             {
4799               enum rtx_code eltcode = GET_CODE (elt->exp);
4800
4801               /* Just check for unary and binary operations.  */
4802               if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (elt->exp)) == '1'
4803                   && GET_CODE (elt->exp) != SIGN_EXTEND
4804                   && GET_CODE (elt->exp) != ZERO_EXTEND
4805                   && GET_CODE (XEXP (elt->exp, 0)) == SUBREG
4806                   && GET_MODE (SUBREG_REG (XEXP (elt->exp, 0))) == mode)
4807                 {
4808                   rtx op0 = SUBREG_REG (XEXP (elt->exp, 0));
4809
4810                   if (GET_CODE (op0) != REG && ! CONSTANT_P (op0))
4811                     op0 = fold_rtx (op0, NULL_RTX);
4812
4813                   op0 = equiv_constant (op0);
4814                   if (op0)
4815                     new = simplify_unary_operation (GET_CODE (elt->exp), mode,
4816                                                     op0, mode);
4817                 }
4818               else if ((GET_RTX_CLASS (GET_CODE (elt->exp)) == '2'
4819                         || GET_RTX_CLASS (GET_CODE (elt->exp)) == 'c')
4820                        && eltcode != DIV && eltcode != MOD
4821                        && eltcode != UDIV && eltcode != UMOD
4822                        && eltcode != ASHIFTRT && eltcode != LSHIFTRT
4823                        && eltcode != ROTATE && eltcode != ROTATERT
4824                        && ((GET_CODE (XEXP (elt->exp, 0)) == SUBREG
4825                             && (GET_MODE (SUBREG_REG (XEXP (elt->exp, 0)))
4826                                 == mode))
4827                            || CONSTANT_P (XEXP (elt->exp, 0)))
4828                        && ((GET_CODE (XEXP (elt->exp, 1)) == SUBREG
4829                             && (GET_MODE (SUBREG_REG (XEXP (elt->exp, 1)))
4830                                 == mode))
4831                            || CONSTANT_P (XEXP (elt->exp, 1))))
4832                 {
4833                   rtx op0 = gen_lowpart_common (mode, XEXP (elt->exp, 0));
4834                   rtx op1 = gen_lowpart_common (mode, XEXP (elt->exp, 1));
4835
4836                   if (op0 && GET_CODE (op0) != REG && ! CONSTANT_P (op0))
4837                     op0 = fold_rtx (op0, NULL_RTX);
4838
4839                   if (op0)
4840                     op0 = equiv_constant (op0);
4841
4842                   if (op1 && GET_CODE (op1) != REG && ! CONSTANT_P (op1))
4843                     op1 = fold_rtx (op1, NULL_RTX);
4844
4845                   if (op1)
4846                     op1 = equiv_constant (op1);
4847
4848                   /* If we are looking for the low SImode part of 
4849                      (ashift:DI c (const_int 32)), it doesn't work
4850                      to compute that in SImode, because a 32-bit shift
4851                      in SImode is unpredictable.  We know the value is 0.  */
4852                   if (op0 && op1
4853                       && GET_CODE (elt->exp) == ASHIFT
4854                       && GET_CODE (op1) == CONST_INT
4855                       && INTVAL (op1) >= GET_MODE_BITSIZE (mode))
4856                     {
4857                       if (INTVAL (op1) < GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (elt->exp)))
4858                         
4859                         /* If the count fits in the inner mode's width,
4860                            but exceeds the outer mode's width,
4861                            the value will get truncated to 0
4862                            by the subreg.  */
4863                         new = const0_rtx;
4864                       else
4865                         /* If the count exceeds even the inner mode's width,
4866                            don't fold this expression.  */
4867                         new = 0;
4868                     }
4869                   else if (op0 && op1)
4870                     new = simplify_binary_operation (GET_CODE (elt->exp), mode,
4871                                                      op0, op1);
4872                 }
4873
4874               else if (GET_CODE (elt->exp) == SUBREG
4875                        && GET_MODE (SUBREG_REG (elt->exp)) == mode
4876                        && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (folded_arg0))
4877                            <= UNITS_PER_WORD)
4878                        && exp_equiv_p (elt->exp, elt->exp, 1, 0))
4879                 new = copy_rtx (SUBREG_REG (elt->exp));
4880
4881               if (new)
4882                 return new;
4883             }
4884         }
4885
4886       return x;
4887
4888     case NOT:
4889     case NEG:
4890       /* If we have (NOT Y), see if Y is known to be (NOT Z).
4891          If so, (NOT Y) simplifies to Z.  Similarly for NEG.  */
4892       new = lookup_as_function (XEXP (x, 0), code);
4893       if (new)
4894         return fold_rtx (copy_rtx (XEXP (new, 0)), insn);
4895       break;
4896
4897     case MEM:
4898       /* If we are not actually processing an insn, don't try to find the
4899          best address.  Not only don't we care, but we could modify the
4900          MEM in an invalid way since we have no insn to validate against.  */
4901       if (insn != 0)
4902         find_best_addr (insn, &XEXP (x, 0));
4903
4904       {
4905         /* Even if we don't fold in the insn itself,
4906            we can safely do so here, in hopes of getting a constant.  */
4907         rtx addr = fold_rtx (XEXP (x, 0), NULL_RTX);
4908         rtx base = 0;
4909         HOST_WIDE_INT offset = 0;
4910
4911         if (GET_CODE (addr) == REG
4912             && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (addr))
4913             && GET_MODE (addr) == qty_mode[reg_qty[REGNO (addr)]]
4914             && qty_const[reg_qty[REGNO (addr)]] != 0)
4915           addr = qty_const[reg_qty[REGNO (addr)]];
4916
4917         /* If address is constant, split it into a base and integer offset.  */
4918         if (GET_CODE (addr) == SYMBOL_REF || GET_CODE (addr) == LABEL_REF)
4919           base = addr;
4920         else if (GET_CODE (addr) == CONST && GET_CODE (XEXP (addr, 0)) == PLUS
4921                  && GET_CODE (XEXP (XEXP (addr, 0), 1)) == CONST_INT)
4922           {
4923             base = XEXP (XEXP (addr, 0), 0);
4924             offset = INTVAL (XEXP (XEXP (addr, 0), 1));
4925           }
4926         else if (GET_CODE (addr) == LO_SUM
4927                  && GET_CODE (XEXP (addr, 1)) == SYMBOL_REF)
4928           base = XEXP (addr, 1);
4929
4930         /* If this is a constant pool reference, we can fold it into its
4931            constant to allow better value tracking.  */
4932         if (base && GET_CODE (base) == SYMBOL_REF
4933             && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (base))
4934           {
4935             rtx constant = get_pool_constant (base);
4936             enum machine_mode const_mode = get_pool_mode (base);
4937             rtx new;
4938
4939             if (CONSTANT_P (constant) && GET_CODE (constant) != CONST_INT)
4940               constant_pool_entries_cost = COST (constant);
4941
4942             /* If we are loading the full constant, we have an equivalence.  */
4943             if (offset == 0 && mode == const_mode)
4944               return constant;
4945
4946             /* If this actually isn't a constant (wierd!), we can't do
4947                anything.  Otherwise, handle the two most common cases:
4948                extracting a word from a multi-word constant, and extracting
4949                the low-order bits.  Other cases don't seem common enough to
4950                worry about.  */
4951             if (! CONSTANT_P (constant))
4952               return x;
4953
4954             if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
4955                 && GET_MODE_SIZE (mode) == UNITS_PER_WORD
4956                 && offset % UNITS_PER_WORD == 0
4957                 && (new = operand_subword (constant,
4958                                            offset / UNITS_PER_WORD,
4959                                            0, const_mode)) != 0)
4960               return new;
4961
4962             if (((BYTES_BIG_ENDIAN
4963                   && offset == GET_MODE_SIZE (GET_MODE (constant)) - 1)
4964                  || (! BYTES_BIG_ENDIAN && offset == 0))
4965                 && (new = gen_lowpart_if_possible (mode, constant)) != 0)
4966               return new;
4967           }
4968
4969         /* If this is a reference to a label at a known position in a jump
4970            table, we also know its value.  */
4971         if (base && GET_CODE (base) == LABEL_REF)
4972           {
4973             rtx label = XEXP (base, 0);
4974             rtx table_insn = NEXT_INSN (label);
4975             
4976             if (table_insn && GET_CODE (table_insn) == JUMP_INSN
4977                 && GET_CODE (PATTERN (table_insn)) == ADDR_VEC)
4978               {
4979                 rtx table = PATTERN (table_insn);
4980
4981                 if (offset >= 0
4982                     && (offset / GET_MODE_SIZE (GET_MODE (table))
4983                         < XVECLEN (table, 0)))
4984                   return XVECEXP (table, 0,
4985                                   offset / GET_MODE_SIZE (GET_MODE (table)));
4986               }
4987             if (table_insn && GET_CODE (table_insn) == JUMP_INSN
4988                 && GET_CODE (PATTERN (table_insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4989               {
4990                 rtx table = PATTERN (table_insn);
4991
4992                 if (offset >= 0
4993                     && (offset / GET_MODE_SIZE (GET_MODE (table))
4994                         < XVECLEN (table, 1)))
4995                   {
4996                     offset /= GET_MODE_SIZE (GET_MODE (table));
4997                     new = gen_rtx (MINUS, Pmode, XVECEXP (table, 1, offset),
4998                                    XEXP (table, 0));
4999
5000                     if (GET_MODE (table) != Pmode)
5001                       new = gen_rtx (TRUNCATE, GET_MODE (table), new);
5002
5003                     /* Indicate this is a constant.  This isn't a 
5004                        valid form of CONST, but it will only be used
5005                        to fold the next insns and then discarded, so
5006                        it should be safe.  */
5007                     return gen_rtx (CONST, GET_MODE (new), new);
5008                   }
5009               }
5010           }
5011
5012         return x;
5013       }
5014     }
5015
5016   const_arg0 = 0;
5017   const_arg1 = 0;
5018   const_arg2 = 0;
5019   mode_arg0 = VOIDmode;
5020
5021   /* Try folding our operands.
5022      Then see which ones have constant values known.  */
5023
5024   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5025   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
5026     if (fmt[i] == 'e')
5027       {
5028         rtx arg = XEXP (x, i);
5029         rtx folded_arg = arg, const_arg = 0;
5030         enum machine_mode mode_arg = GET_MODE (arg);
5031         rtx cheap_arg, expensive_arg;
5032         rtx replacements[2];
5033         int j;
5034
5035         /* Most arguments are cheap, so handle them specially.  */
5036         switch (GET_CODE (arg))
5037           {
5038           case REG:
5039             /* This is the same as calling equiv_constant; it is duplicated
5040                here for speed.  */
5041             if (REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (arg))
5042                 && qty_const[reg_qty[REGNO (arg)]] != 0
5043                 && GET_CODE (qty_const[reg_qty[REGNO (arg)]]) != REG
5044                 && GET_CODE (qty_const[reg_qty[REGNO (arg)]]) != PLUS)
5045               const_arg
5046                 = gen_lowpart_if_possible (GET_MODE (arg),
5047                                            qty_const[reg_qty[REGNO (arg)]]);
5048             break;
5049
5050           case CONST:
5051           case CONST_INT:
5052           case SYMBOL_REF:
5053           case LABEL_REF:
5054           case CONST_DOUBLE:
5055             const_arg = arg;
5056             break;
5057
5058 #ifdef HAVE_cc0
5059           case CC0:
5060             folded_arg = prev_insn_cc0;
5061             mode_arg = prev_insn_cc0_mode;
5062             const_arg = equiv_constant (folded_arg);
5063             break;
5064 #endif
5065
5066           default:
5067             folded_arg = fold_rtx (arg, insn);
5068             const_arg = equiv_constant (folded_arg);
5069           }
5070
5071         /* For the first three operands, see if the operand
5072            is constant or equivalent to a constant.  */
5073         switch (i)
5074           {
5075           case 0:
5076             folded_arg0 = folded_arg;
5077             const_arg0 = const_arg;
5078             mode_arg0 = mode_arg;
5079             break;
5080           case 1:
5081             folded_arg1 = folded_arg;
5082             const_arg1 = const_arg;
5083             break;
5084           case 2:
5085             const_arg2 = const_arg;
5086             break;
5087           }
5088
5089         /* Pick the least expensive of the folded argument and an
5090            equivalent constant argument.  */
5091         if (const_arg == 0 || const_arg == folded_arg
5092             || COST (const_arg) > COST (folded_arg))
5093           cheap_arg = folded_arg, expensive_arg = const_arg;
5094         else
5095           cheap_arg = const_arg, expensive_arg = folded_arg;
5096
5097         /* Try to replace the operand with the cheapest of the two
5098            possibilities.  If it doesn't work and this is either of the first
5099            two operands of a commutative operation, try swapping them.
5100            If THAT fails, try the more expensive, provided it is cheaper
5101            than what is already there.  */
5102
5103         if (cheap_arg == XEXP (x, i))
5104           continue;
5105
5106         if (insn == 0 && ! copied)
5107           {
5108             x = copy_rtx (x);
5109             copied = 1;
5110           }
5111
5112         replacements[0] = cheap_arg, replacements[1] = expensive_arg;
5113         for (j = 0;
5114              j < 2 && replacements[j]
5115              && COST (replacements[j]) < COST (XEXP (x, i));
5116              j++)
5117           {
5118             if (validate_change (insn, &XEXP (x, i), replacements[j], 0))
5119               break;
5120
5121             if (code == NE || code == EQ || GET_RTX_CLASS (code) == 'c')
5122               {
5123                 validate_change (insn, &XEXP (x, i), XEXP (x, 1 - i), 1);
5124                 validate_change (insn, &XEXP (x, 1 - i), replacements[j], 1);
5125
5126                 if (apply_change_group ())
5127                   {
5128                     /* Swap them back to be invalid so that this loop can
5129                        continue and flag them to be swapped back later.  */
5130                     rtx tem;
5131
5132                     tem = XEXP (x, 0); XEXP (x, 0) = XEXP (x, 1);
5133                                        XEXP (x, 1) = tem;
5134                     must_swap = 1;
5135                     break;
5136                   }
5137               }
5138           }
5139       }
5140
5141     else if (fmt[i] == 'E')
5142       /* Don't try to fold inside of a vector of expressions.
5143          Doing nothing is harmless.  */
5144       ;
5145
5146   /* If a commutative operation, place a constant integer as the second
5147      operand unless the first operand is also a constant integer.  Otherwise,
5148      place any constant second unless the first operand is also a constant.  */
5149
5150   if (code == EQ || code == NE || GET_RTX_CLASS (code) == 'c')
5151     {
5152       if (must_swap || (const_arg0
5153                         && (const_arg1 == 0
5154                             || (GET_CODE (const_arg0) == CONST_INT
5155                                 && GET_CODE (const_arg1) != CONST_INT))))
5156         {
5157           register rtx tem = XEXP (x, 0);
5158
5159           if (insn == 0 && ! copied)
5160             {
5161               x = copy_rtx (x);
5162               copied = 1;
5163             }
5164
5165           validate_change (insn, &XEXP (x, 0), XEXP (x, 1), 1);
5166           validate_change (insn, &XEXP (x, 1), tem, 1);
5167           if (apply_change_group ())
5168             {
5169               tem = const_arg0, const_arg0 = const_arg1, const_arg1 = tem;
5170               tem = folded_arg0, folded_arg0 = folded_arg1, folded_arg1 = tem;
5171             }
5172         }
5173     }
5174
5175   /* If X is an arithmetic operation, see if we can simplify it.  */
5176
5177   switch (GET_RTX_CLASS (code))
5178     {
5179     case '1':
5180       {
5181         int is_const = 0;
5182
5183         /* We can't simplify extension ops unless we know the
5184            original mode.  */
5185         if ((code == ZERO_EXTEND || code == SIGN_EXTEND)
5186             && mode_arg0 == VOIDmode)
5187           break;
5188
5189         /* If we had a CONST, strip it off and put it back later if we
5190            fold.  */
5191         if (const_arg0 != 0 && GET_CODE (const_arg0) == CONST)
5192           is_const = 1, const_arg0 = XEXP (const_arg0, 0);
5193
5194         new = simplify_unary_operation (code, mode,
5195                                         const_arg0 ? const_arg0 : folded_arg0,
5196                                         mode_arg0);
5197         if (new != 0 && is_const)
5198           new = gen_rtx (CONST, mode, new);
5199       }
5200       break;
5201       
5202     case '<':
5203       /* See what items are actually being compared and set FOLDED_ARG[01]
5204          to those values and CODE to the actual comparison code.  If any are
5205          constant, set CONST_ARG0 and CONST_ARG1 appropriately.  We needn't
5206          do anything if both operands are already known to be constant.  */
5207
5208       if (const_arg0 == 0 || const_arg1 == 0)
5209         {
5210           struct table_elt *p0, *p1;
5211           rtx true = const_true_rtx, false = const0_rtx;
5212           enum machine_mode mode_arg1;
5213
5214 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
5215           if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_FLOAT)
5216             {
5217               true = CONST_DOUBLE_FROM_REAL_VALUE (FLOAT_STORE_FLAG_VALUE,
5218                                                    mode);
5219               false = CONST0_RTX (mode);
5220             }
5221 #endif
5222
5223           code = find_comparison_args (code, &folded_arg0, &folded_arg1,
5224                                        &mode_arg0, &mode_arg1);
5225           const_arg0 = equiv_constant (folded_arg0);
5226           const_arg1 = equiv_constant (folded_arg1);
5227
5228           /* If the mode is VOIDmode or a MODE_CC mode, we don't know
5229              what kinds of things are being compared, so we can't do
5230              anything with this comparison.  */
5231
5232           if (mode_arg0 == VOIDmode || GET_MODE_CLASS (mode_arg0) == MODE_CC)
5233             break;
5234
5235           /* If we do not now have two constants being compared, see if we
5236              can nevertheless deduce some things about the comparison.  */
5237           if (const_arg0 == 0 || const_arg1 == 0)
5238             {
5239               /* Is FOLDED_ARG0 frame-pointer plus a constant?  Or non-explicit
5240                  constant?  These aren't zero, but we don't know their sign. */
5241               if (const_arg1 == const0_rtx
5242                   && (NONZERO_BASE_PLUS_P (folded_arg0)
5243 #if 0  /* Sad to say, on sysvr4, #pragma weak can make a symbol address
5244           come out as 0.  */
5245                       || GET_CODE (folded_arg0) == SYMBOL_REF
5246 #endif
5247                       || GET_CODE (folded_arg0) == LABEL_REF
5248                       || GET_CODE (folded_arg0) == CONST))
5249                 {
5250                   if (code == EQ)
5251                     return false;
5252                   else if (code == NE)
5253                     return true;
5254                 }
5255
5256               /* See if the two operands are the same.  We don't do this
5257                  for IEEE floating-point since we can't assume x == x
5258                  since x might be a NaN.  */
5259
5260               if ((TARGET_FLOAT_FORMAT != IEEE_FLOAT_FORMAT
5261                    || ! FLOAT_MODE_P (mode_arg0) || flag_fast_math)
5262                   && (folded_arg0 == folded_arg1
5263                       || (GET_CODE (folded_arg0) == REG
5264                           && GET_CODE (folded_arg1) == REG
5265                           && (reg_qty[REGNO (folded_arg0)]
5266                               == reg_qty[REGNO (folded_arg1)]))
5267                       || ((p0 = lookup (folded_arg0,
5268                                         (safe_hash (folded_arg0, mode_arg0)
5269                                          % NBUCKETS), mode_arg0))
5270                           && (p1 = lookup (folded_arg1,
5271                                            (safe_hash (folded_arg1, mode_arg0)
5272                                             % NBUCKETS), mode_arg0))
5273                           && p0->first_same_value == p1->first_same_value)))
5274                 return ((code == EQ || code == LE || code == GE
5275                          || code == LEU || code == GEU)
5276                         ? true : false);
5277
5278               /* If FOLDED_ARG0 is a register, see if the comparison we are
5279                  doing now is either the same as we did before or the reverse
5280                  (we only check the reverse if not floating-point).  */
5281               else if (GET_CODE (folded_arg0) == REG)
5282                 {
5283                   int qty = reg_qty[REGNO (folded_arg0)];
5284
5285                   if (REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (folded_arg0))
5286                       && (comparison_dominates_p (qty_comparison_code[qty], code)
5287                           || (comparison_dominates_p (qty_comparison_code[qty],
5288                                                       reverse_condition (code))
5289                               && ! FLOAT_MODE_P (mode_arg0)))
5290                       && (rtx_equal_p (qty_comparison_const[qty], folded_arg1)
5291                           || (const_arg1
5292                               && rtx_equal_p (qty_comparison_const[qty],
5293                                               const_arg1))
5294                           || (GET_CODE (folded_arg1) == REG
5295                               && (reg_qty[REGNO (folded_arg1)]
5296                                   == qty_comparison_qty[qty]))))
5297                     return (comparison_dominates_p (qty_comparison_code[qty],
5298                                                     code)
5299                             ? true : false);
5300                 }
5301             }
5302         }
5303
5304       /* If we are comparing against zero, see if the first operand is
5305          equivalent to an IOR with a constant.  If so, we may be able to
5306          determine the result of this comparison.  */
5307
5308       if (const_arg1 == const0_rtx)
5309         {
5310           rtx y = lookup_as_function (folded_arg0, IOR);
5311           rtx inner_const;
5312
5313           if (y != 0
5314               && (inner_const = equiv_constant (XEXP (y, 1))) != 0
5315               && GET_CODE (inner_const) == CONST_INT
5316               && INTVAL (inner_const) != 0)
5317             {
5318               int sign_bitnum = GET_MODE_BITSIZE (mode_arg0) - 1;
5319               int has_sign = (HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= sign_bitnum
5320                               && (INTVAL (inner_const)
5321                                   & ((HOST_WIDE_INT) 1 << sign_bitnum)));
5322               rtx true = const_true_rtx, false = const0_rtx;
5323
5324 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
5325               if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_FLOAT)
5326                 {
5327                   true = CONST_DOUBLE_FROM_REAL_VALUE (FLOAT_STORE_FLAG_VALUE,
5328                                                        mode);
5329                   false = CONST0_RTX (mode);
5330                 }
5331 #endif
5332
5333               switch (code)
5334                 {
5335                 case EQ:
5336                   return false;
5337                 case NE:
5338                   return true;
5339                 case LT:  case LE:
5340                   if (has_sign)
5341                     return true;
5342                   break;
5343                 case GT:  case GE:
5344                   if (has_sign)
5345                     return false;
5346                   break;
5347                 }
5348             }
5349         }
5350
5351       new = simplify_relational_operation (code, mode_arg0,
5352                                            const_arg0 ? const_arg0 : folded_arg0,
5353                                            const_arg1 ? const_arg1 : folded_arg1);
5354 #ifdef FLOAT_STORE_FLAG_VALUE
5355       if (new != 0 && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_FLOAT)
5356         new = ((new == const0_rtx) ? CONST0_RTX (mode)
5357                : CONST_DOUBLE_FROM_REAL_VALUE (FLOAT_STORE_FLAG_VALUE, mode));
5358 #endif
5359       break;
5360
5361     case '2':
5362     case 'c':
5363       switch (code)
5364         {
5365         case PLUS:
5366           /* If the second operand is a LABEL_REF, see if the first is a MINUS
5367              with that LABEL_REF as its second operand.  If so, the result is
5368              the first operand of that MINUS.  This handles switches with an
5369              ADDR_DIFF_VEC table.  */
5370           if (const_arg1 && GET_CODE (const_arg1) == LABEL_REF)
5371             {
5372               rtx y
5373                 = GET_CODE (folded_arg0) == MINUS ? folded_arg0
5374                   : lookup_as_function (folded_arg0, MINUS);
5375
5376               if (y != 0 && GET_CODE (XEXP (y, 1)) == LABEL_REF
5377                   && XEXP (XEXP (y, 1), 0) == XEXP (const_arg1, 0))
5378                 return XEXP (y, 0);
5379
5380               /* Now try for a CONST of a MINUS like the above.  */
5381               if ((y = (GET_CODE (folded_arg0) == CONST ? folded_arg0
5382                         : lookup_as_function (folded_arg0, CONST))) != 0
5383                   && GET_CODE (XEXP (y, 0)) == MINUS
5384                   && GET_CODE (XEXP (XEXP (y, 0), 1)) == LABEL_REF
5385                   && XEXP (XEXP (XEXP (y, 0),1), 0) == XEXP (const_arg1, 0))
5386                 return XEXP (XEXP (y, 0), 0);
5387             }
5388
5389           /* Likewise if the operands are in the other order.  */
5390           if (const_arg0 && GET_CODE (const_arg0) == LABEL_REF)
5391             {
5392               rtx y
5393                 = GET_CODE (folded_arg1) == MINUS ? folded_arg1
5394                   : lookup_as_function (folded_arg1, MINUS);
5395
5396               if (y != 0 && GET_CODE (XEXP (y, 1)) == LABEL_REF
5397                   && XEXP (XEXP (y, 1), 0) == XEXP (const_arg0, 0))
5398                 return XEXP (y, 0);
5399
5400               /* Now try for a CONST of a MINUS like the above.  */
5401               if ((y = (GET_CODE (folded_arg1) == CONST ? folded_arg1
5402                         : lookup_as_function (folded_arg1, CONST))) != 0
5403                   && GET_CODE (XEXP (y, 0)) == MINUS
5404                   && GET_CODE (XEXP (XEXP (y, 0), 1)) == LABEL_REF
5405                   && XEXP (XEXP (XEXP (y, 0),1), 0) == XEXP (const_arg0, 0))
5406                 return XEXP (XEXP (y, 0), 0);
5407             }
5408
5409           /* If second operand is a register equivalent to a negative
5410              CONST_INT, see if we can find a register equivalent to the
5411              positive constant.  Make a MINUS if so.  Don't do this for
5412              a negative constant since we might then alternate between
5413              chosing positive and negative constants.  Having the positive
5414              constant previously-used is the more common case.  */
5415           if (const_arg1 && GET_CODE (const_arg1) == CONST_INT
5416               && INTVAL (const_arg1) < 0 && GET_CODE (folded_arg1) == REG)
5417             {
5418               rtx new_const = GEN_INT (- INTVAL (const_arg1));
5419               struct table_elt *p
5420                 = lookup (new_const, safe_hash (new_const, mode) % NBUCKETS,
5421                           mode);
5422
5423               if (p)
5424                 for (p = p->first_same_value; p; p = p->next_same_value)
5425                   if (GET_CODE (p->exp) == REG)
5426                     return cse_gen_binary (MINUS, mode, folded_arg0,
5427                                            canon_reg (p->exp, NULL_RTX));
5428             }
5429           goto from_plus;
5430
5431         case MINUS:
5432           /* If we have (MINUS Y C), see if Y is known to be (PLUS Z C2).
5433              If so, produce (PLUS Z C2-C).  */
5434           if (const_arg1 != 0 && GET_CODE (const_arg1) == CONST_INT)
5435             {
5436               rtx y = lookup_as_function (XEXP (x, 0), PLUS);
5437               if (y && GET_CODE (XEXP (y, 1)) == CONST_INT)
5438                 return fold_rtx (plus_constant (copy_rtx (y),
5439                                                 -INTVAL (const_arg1)),
5440                                  NULL_RTX);
5441             }
5442
5443           /* ... fall through ... */
5444
5445         from_plus:
5446         case SMIN:    case SMAX:      case UMIN:    case UMAX:
5447         case IOR:     case AND:       case XOR:
5448         case MULT:    case DIV:       case UDIV:
5449         case ASHIFT:  case LSHIFTRT:  case ASHIFTRT:
5450           /* If we have (<op> <reg> <const_int>) for an associative OP and REG
5451              is known to be of similar form, we may be able to replace the
5452              operation with a combined operation.  This may eliminate the
5453              intermediate operation if every use is simplified in this way.
5454              Note that the similar optimization done by combine.c only works
5455              if the intermediate operation's result has only one reference.  */
5456
5457           if (GET_CODE (folded_arg0) == REG
5458               && const_arg1 && GET_CODE (const_arg1) == CONST_INT)
5459             {
5460               int is_shift
5461                 = (code == ASHIFT || code == ASHIFTRT || code == LSHIFTRT);
5462               rtx y = lookup_as_function (folded_arg0, code);
5463               rtx inner_const;
5464               enum rtx_code associate_code;
5465               rtx new_const;
5466
5467               if (y == 0
5468                   || 0 == (inner_const
5469                            = equiv_constant (fold_rtx (XEXP (y, 1), 0)))
5470                   || GET_CODE (inner_const) != CONST_INT
5471                   /* If we have compiled a statement like
5472                      "if (x == (x & mask1))", and now are looking at
5473                      "x & mask2", we will have a case where the first operand
5474                      of Y is the same as our first operand.  Unless we detect
5475                      this case, an infinite loop will result.  */
5476                   || XEXP (y, 0) == folded_arg0)
5477                 break;
5478
5479               /* Don't associate these operations if they are a PLUS with the
5480                  same constant and it is a power of two.  These might be doable
5481                  with a pre- or post-increment.  Similarly for two subtracts of
5482                  identical powers of two with post decrement.  */
5483
5484               if (code == PLUS && INTVAL (const_arg1) == INTVAL (inner_const)
5485                   && (0
5486 #if defined(HAVE_PRE_INCREMENT) || defined(HAVE_POST_INCREMENT)
5487                       || exact_log2 (INTVAL (const_arg1)) >= 0
5488 #endif
5489 #if defined(HAVE_PRE_DECREMENT) || defined(HAVE_POST_DECREMENT)
5490                       || exact_log2 (- INTVAL (const_arg1)) >= 0
5491 #endif
5492                   ))
5493                 break;
5494
5495               /* Compute the code used to compose the constants.  For example,
5496                  A/C1/C2 is A/(C1 * C2), so if CODE == DIV, we want MULT.  */
5497
5498               associate_code
5499                 = (code == MULT || code == DIV || code == UDIV ? MULT
5500                    : is_shift || code == PLUS || code == MINUS ? PLUS : code);
5501
5502               new_const = simplify_binary_operation (associate_code, mode,
5503                                                      const_arg1, inner_const);
5504
5505               if (new_const == 0)
5506                 break;
5507
5508               /* If we are associating shift operations, don't let this
5509                  produce a shift of the size of the object or larger.
5510                  This could occur when we follow a sign-extend by a right
5511                  shift on a machine that does a sign-extend as a pair
5512                  of shifts.  */
5513
5514               if (is_shift && GET_CODE (new_const) == CONST_INT
5515                   && INTVAL (new_const) >= GET_MODE_BITSIZE (mode))
5516                 {
5517                   /* As an exception, we can turn an ASHIFTRT of this
5518                      form into a shift of the number of bits - 1.  */
5519                   if (code == ASHIFTRT)
5520                     new_const = GEN_INT (GET_MODE_BITSIZE (mode) - 1);
5521                   else
5522                     break;
5523                 }
5524
5525               y = copy_rtx (XEXP (y, 0));
5526
5527               /* If Y contains our first operand (the most common way this
5528                  can happen is if Y is a MEM), we would do into an infinite
5529                  loop if we tried to fold it.  So don't in that case.  */
5530
5531               if (! reg_mentioned_p (folded_arg0, y))
5532                 y = fold_rtx (y, insn);
5533
5534               return cse_gen_binary (code, mode, y, new_const);
5535             }
5536         }
5537
5538       new = simplify_binary_operation (code, mode,
5539                                        const_arg0 ? const_arg0 : folded_arg0,
5540                                        const_arg1 ? const_arg1 : folded_arg1);
5541       break;
5542
5543     case 'o':
5544       /* (lo_sum (high X) X) is simply X.  */
5545       if (code == LO_SUM && const_arg0 != 0
5546           && GET_CODE (const_arg0) == HIGH
5547           && rtx_equal_p (XEXP (const_arg0, 0), const_arg1))
5548         return const_arg1;
5549       break;
5550
5551     case '3':
5552     case 'b':
5553       new = simplify_ternary_operation (code, mode, mode_arg0,
5554                                         const_arg0 ? const_arg0 : folded_arg0,
5555                                         const_arg1 ? const_arg1 : folded_arg1,
5556                                         const_arg2 ? const_arg2 : XEXP (x, 2));
5557       break;
5558     }
5559
5560   return new ? new : x;
5561 }
5562 \f
5563 /* Return a constant value currently equivalent to X.
5564    Return 0 if we don't know one.  */
5565
5566 static rtx
5567 equiv_constant (x)
5568      rtx x;
5569 {
5570   if (GET_CODE (x) == REG
5571       && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (x))
5572       && qty_const[reg_qty[REGNO (x)]])
5573     x = gen_lowpart_if_possible (GET_MODE (x), qty_const[reg_qty[REGNO (x)]]);
5574
5575   if (x != 0 && CONSTANT_P (x))
5576     return x;
5577
5578   /* If X is a MEM, try to fold it outside the context of any insn to see if
5579      it might be equivalent to a constant.  That handles the case where it
5580      is a constant-pool reference.  Then try to look it up in the hash table
5581      in case it is something whose value we have seen before.  */
5582
5583   if (GET_CODE (x) == MEM)
5584     {
5585       struct table_elt *elt;
5586
5587       x = fold_rtx (x, NULL_RTX);
5588       if (CONSTANT_P (x))
5589         return x;
5590
5591       elt = lookup (x, safe_hash (x, GET_MODE (x)) % NBUCKETS, GET_MODE (x));
5592       if (elt == 0)
5593         return 0;
5594
5595       for (elt = elt->first_same_value; elt; elt = elt->next_same_value)
5596         if (elt->is_const && CONSTANT_P (elt->exp))
5597           return elt->exp;
5598     }
5599
5600   return 0;
5601 }
5602 \f
5603 /* Assuming that X is an rtx (e.g., MEM, REG or SUBREG) for a fixed-point
5604    number, return an rtx (MEM, SUBREG, or CONST_INT) that refers to the
5605    least-significant part of X.
5606    MODE specifies how big a part of X to return.  
5607
5608    If the requested operation cannot be done, 0 is returned.
5609
5610    This is similar to gen_lowpart in emit-rtl.c.  */
5611
5612 rtx
5613 gen_lowpart_if_possible (mode, x)
5614      enum machine_mode mode;
5615      register rtx x;
5616 {
5617   rtx result = gen_lowpart_common (mode, x);
5618
5619   if (result)
5620     return result;
5621   else if (GET_CODE (x) == MEM)
5622     {
5623       /* This is the only other case we handle.  */
5624       register int offset = 0;
5625       rtx new;
5626
5627 #if WORDS_BIG_ENDIAN
5628       offset = (MAX (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (x)), UNITS_PER_WORD)
5629                 - MAX (GET_MODE_SIZE (mode), UNITS_PER_WORD));
5630 #endif
5631 #if BYTES_BIG_ENDIAN
5632       /* Adjust the address so that the address-after-the-data
5633          is unchanged.  */
5634       offset -= (MIN (UNITS_PER_WORD, GET_MODE_SIZE (mode))
5635                  - MIN (UNITS_PER_WORD, GET_MODE_SIZE (GET_MODE (x))));
5636 #endif
5637       new = gen_rtx (MEM, mode, plus_constant (XEXP (x, 0), offset));
5638       if (! memory_address_p (mode, XEXP (new, 0)))
5639         return 0;
5640       MEM_VOLATILE_P (new) = MEM_VOLATILE_P (x);
5641       RTX_UNCHANGING_P (new) = RTX_UNCHANGING_P (x);
5642       MEM_IN_STRUCT_P (new) = MEM_IN_STRUCT_P (x);
5643       return new;
5644     }
5645   else
5646     return 0;
5647 }
5648 \f
5649 /* Given INSN, a jump insn, TAKEN indicates if we are following the "taken"
5650    branch.  It will be zero if not.
5651
5652    In certain cases, this can cause us to add an equivalence.  For example,
5653    if we are following the taken case of 
5654         if (i == 2)
5655    we can add the fact that `i' and '2' are now equivalent.
5656
5657    In any case, we can record that this comparison was passed.  If the same
5658    comparison is seen later, we will know its value.  */
5659
5660 static void
5661 record_jump_equiv (insn, taken)
5662      rtx insn;
5663      int taken;
5664 {
5665   int cond_known_true;
5666   rtx op0, op1;
5667   enum machine_mode mode, mode0, mode1;
5668   int reversed_nonequality = 0;
5669   enum rtx_code code;
5670
5671   /* Ensure this is the right kind of insn.  */
5672   if (! condjump_p (insn) || simplejump_p (insn))
5673     return;
5674
5675   /* See if this jump condition is known true or false.  */
5676   if (taken)
5677     cond_known_true = (XEXP (SET_SRC (PATTERN (insn)), 2) == pc_rtx);
5678   else
5679     cond_known_true = (XEXP (SET_SRC (PATTERN (insn)), 1) == pc_rtx);
5680
5681   /* Get the type of comparison being done and the operands being compared.
5682      If we had to reverse a non-equality condition, record that fact so we
5683      know that it isn't valid for floating-point.  */
5684   code = GET_CODE (XEXP (SET_SRC (PATTERN (insn)), 0));
5685   op0 = fold_rtx (XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (insn)), 0), 0), insn);
5686   op1 = fold_rtx (XEXP (XEXP (SET_SRC (PATTERN (insn)), 0), 1), insn);
5687
5688   code = find_comparison_args (code, &op0, &op1, &mode0, &mode1);
5689   if (! cond_known_true)
5690     {
5691       reversed_nonequality = (code != EQ && code != NE);
5692       code = reverse_condition (code);
5693     }
5694
5695   /* The mode is the mode of the non-constant.  */
5696   mode = mode0;
5697   if (mode1 != VOIDmode)
5698     mode = mode1;
5699
5700   record_jump_cond (code, mode, op0, op1, reversed_nonequality);
5701 }
5702
5703 /* We know that comparison CODE applied to OP0 and OP1 in MODE is true.
5704    REVERSED_NONEQUALITY is nonzero if CODE had to be swapped.
5705    Make any useful entries we can with that information.  Called from
5706    above function and called recursively.  */
5707
5708 static void
5709 record_jump_cond (code, mode, op0, op1, reversed_nonequality)
5710      enum rtx_code code;
5711      enum machine_mode mode;
5712      rtx op0, op1;
5713      int reversed_nonequality;
5714 {
5715   unsigned op0_hash, op1_hash;
5716   int op0_in_memory, op0_in_struct, op1_in_memory, op1_in_struct;
5717   struct table_elt *op0_elt, *op1_elt;
5718
5719   /* If OP0 and OP1 are known equal, and either is a paradoxical SUBREG,
5720      we know that they are also equal in the smaller mode (this is also
5721      true for all smaller modes whether or not there is a SUBREG, but
5722      is not worth testing for with no SUBREG.  */
5723
5724   /* Note that GET_MODE (op0) may not equal MODE.  */
5725   if (code == EQ && GET_CODE (op0) == SUBREG
5726       && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
5727           > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)))))
5728     {
5729       enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SUBREG_REG (op0));
5730       rtx tem = gen_lowpart_if_possible (inner_mode, op1);
5731
5732       record_jump_cond (code, mode, SUBREG_REG (op0),
5733                         tem ? tem : gen_rtx (SUBREG, inner_mode, op1, 0),
5734                         reversed_nonequality);
5735     }
5736
5737   if (code == EQ && GET_CODE (op1) == SUBREG
5738       && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op1))
5739           > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op1)))))
5740     {
5741       enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SUBREG_REG (op1));
5742       rtx tem = gen_lowpart_if_possible (inner_mode, op0);
5743
5744       record_jump_cond (code, mode, SUBREG_REG (op1),
5745                         tem ? tem : gen_rtx (SUBREG, inner_mode, op0, 0),
5746                         reversed_nonequality);
5747     }
5748
5749   /* Similarly, if this is an NE comparison, and either is a SUBREG 
5750      making a smaller mode, we know the whole thing is also NE.  */
5751
5752   /* Note that GET_MODE (op0) may not equal MODE;
5753      if we test MODE instead, we can get an infinite recursion
5754      alternating between two modes each wider than MODE.  */
5755
5756   if (code == NE && GET_CODE (op0) == SUBREG
5757       && subreg_lowpart_p (op0)
5758       && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op0))
5759           < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op0)))))
5760     {
5761       enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SUBREG_REG (op0));
5762       rtx tem = gen_lowpart_if_possible (inner_mode, op1);
5763
5764       record_jump_cond (code, mode, SUBREG_REG (op0),
5765                         tem ? tem : gen_rtx (SUBREG, inner_mode, op1, 0),
5766                         reversed_nonequality);
5767     }
5768
5769   if (code == NE && GET_CODE (op1) == SUBREG
5770       && subreg_lowpart_p (op1)
5771       && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (op1))
5772           < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (op1)))))
5773     {
5774       enum machine_mode inner_mode = GET_MODE (SUBREG_REG (op1));
5775       rtx tem = gen_lowpart_if_possible (inner_mode, op0);
5776
5777       record_jump_cond (code, mode, SUBREG_REG (op1),
5778                         tem ? tem : gen_rtx (SUBREG, inner_mode, op0, 0),
5779                         reversed_nonequality);
5780     }
5781
5782   /* Hash both operands.  */
5783
5784   do_not_record = 0;
5785   hash_arg_in_memory = 0;
5786   hash_arg_in_struct = 0;
5787   op0_hash = HASH (op0, mode);
5788   op0_in_memory = hash_arg_in_memory;
5789   op0_in_struct = hash_arg_in_struct;
5790
5791   if (do_not_record)
5792     return;
5793
5794   do_not_record = 0;
5795   hash_arg_in_memory = 0;
5796   hash_arg_in_struct = 0;
5797   op1_hash = HASH (op1, mode);
5798   op1_in_memory = hash_arg_in_memory;
5799   op1_in_struct = hash_arg_in_struct;
5800   
5801   if (do_not_record)
5802     return;
5803
5804   /* Look up both operands.  */
5805   op0_elt = lookup (op0, op0_hash, mode);
5806   op1_elt = lookup (op1, op1_hash, mode);
5807
5808   /* If both operands are already equivalent or if they are not in the
5809      table but are identical, do nothing.  */
5810   if ((op0_elt != 0 && op1_elt != 0
5811        && op0_elt->first_same_value == op1_elt->first_same_value)
5812       || op0 == op1 || rtx_equal_p (op0, op1))
5813     return;
5814
5815   /* If we aren't setting two things equal all we can do is save this
5816      comparison.   Similarly if this is floating-point.  In the latter
5817      case, OP1 might be zero and both -0.0 and 0.0 are equal to it.
5818      If we record the equality, we might inadvertently delete code
5819      whose intent was to change -0 to +0.  */
5820
5821   if (code != EQ || FLOAT_MODE_P (GET_MODE (op0)))
5822     {
5823       /* If we reversed a floating-point comparison, if OP0 is not a
5824          register, or if OP1 is neither a register or constant, we can't
5825          do anything.  */
5826
5827       if (GET_CODE (op1) != REG)
5828         op1 = equiv_constant (op1);
5829
5830       if ((reversed_nonequality && FLOAT_MODE_P (mode))
5831           || GET_CODE (op0) != REG || op1 == 0)
5832         return;
5833
5834       /* Put OP0 in the hash table if it isn't already.  This gives it a
5835          new quantity number.  */
5836       if (op0_elt == 0)
5837         {
5838           if (insert_regs (op0, NULL_PTR, 0))
5839             {
5840               rehash_using_reg (op0);
5841               op0_hash = HASH (op0, mode);
5842
5843               /* If OP0 is contained in OP1, this changes its hash code
5844                  as well.  Faster to rehash than to check, except
5845                  for the simple case of a constant.  */
5846               if (! CONSTANT_P (op1))
5847                 op1_hash = HASH (op1,mode);
5848             }
5849
5850           op0_elt = insert (op0, NULL_PTR, op0_hash, mode);
5851           op0_elt->in_memory = op0_in_memory;
5852           op0_elt->in_struct = op0_in_struct;
5853         }
5854
5855       qty_comparison_code[reg_qty[REGNO (op0)]] = code;
5856       if (GET_CODE (op1) == REG)
5857         {
5858           /* Look it up again--in case op0 and op1 are the same.  */
5859           op1_elt = lookup (op1, op1_hash, mode);
5860
5861           /* Put OP1 in the hash table so it gets a new quantity number.  */
5862           if (op1_elt == 0)
5863             {
5864               if (insert_regs (op1, NULL_PTR, 0))
5865                 {
5866                   rehash_using_reg (op1);
5867                   op1_hash = HASH (op1, mode);
5868                 }
5869
5870               op1_elt = insert (op1, NULL_PTR, op1_hash, mode);
5871               op1_elt->in_memory = op1_in_memory;
5872               op1_elt->in_struct = op1_in_struct;
5873             }
5874
5875           qty_comparison_qty[reg_qty[REGNO (op0)]] = reg_qty[REGNO (op1)];
5876           qty_comparison_const[reg_qty[REGNO (op0)]] = 0;
5877         }
5878       else
5879         {
5880           qty_comparison_qty[reg_qty[REGNO (op0)]] = -1;
5881           qty_comparison_const[reg_qty[REGNO (op0)]] = op1;
5882         }
5883
5884       return;
5885     }
5886
5887   /* If either side is still missing an equivalence, make it now,
5888      then merge the equivalences.  */
5889
5890   if (op0_elt == 0)
5891     {
5892       if (insert_regs (op0, NULL_PTR, 0))
5893         {
5894           rehash_using_reg (op0);
5895           op0_hash = HASH (op0, mode);
5896         }
5897
5898       op0_elt = insert (op0, NULL_PTR, op0_hash, mode);
5899       op0_elt->in_memory = op0_in_memory;
5900       op0_elt->in_struct = op0_in_struct;
5901     }
5902
5903   if (op1_elt == 0)
5904     {
5905       if (insert_regs (op1, NULL_PTR, 0))
5906         {
5907           rehash_using_reg (op1);
5908           op1_hash = HASH (op1, mode);
5909         }
5910
5911       op1_elt = insert (op1, NULL_PTR, op1_hash, mode);
5912       op1_elt->in_memory = op1_in_memory;
5913       op1_elt->in_struct = op1_in_struct;
5914     }
5915
5916   merge_equiv_classes (op0_elt, op1_elt);
5917   last_jump_equiv_class = op0_elt;
5918 }
5919 \f
5920 /* CSE processing for one instruction.
5921    First simplify sources and addresses of all assignments
5922    in the instruction, using previously-computed equivalents values.
5923    Then install the new sources and destinations in the table
5924    of available values. 
5925
5926    If IN_LIBCALL_BLOCK is nonzero, don't record any equivalence made in
5927    the insn.  */
5928
5929 /* Data on one SET contained in the instruction.  */
5930
5931 struct set
5932 {
5933   /* The SET rtx itself.  */
5934   rtx rtl;
5935   /* The SET_SRC of the rtx (the original value, if it is changing).  */
5936   rtx src;
5937   /* The hash-table element for the SET_SRC of the SET.  */
5938   struct table_elt *src_elt;
5939   /* Hash value for the SET_SRC.  */
5940   unsigned src_hash;
5941   /* Hash value for the SET_DEST.  */
5942   unsigned dest_hash;
5943   /* The SET_DEST, with SUBREG, etc., stripped.  */
5944   rtx inner_dest;
5945   /* Place where the pointer to the INNER_DEST was found.  */
5946   rtx *inner_dest_loc;
5947   /* Nonzero if the SET_SRC is in memory.  */ 
5948   char src_in_memory;
5949   /* Nonzero if the SET_SRC is in a structure.  */ 
5950   char src_in_struct;
5951   /* Nonzero if the SET_SRC contains something
5952      whose value cannot be predicted and understood.  */
5953   char src_volatile;
5954   /* Original machine mode, in case it becomes a CONST_INT.  */
5955   enum machine_mode mode;
5956   /* A constant equivalent for SET_SRC, if any.  */
5957   rtx src_const;
5958   /* Hash value of constant equivalent for SET_SRC.  */
5959   unsigned src_const_hash;
5960   /* Table entry for constant equivalent for SET_SRC, if any.  */
5961   struct table_elt *src_const_elt;
5962 };
5963
5964 static void
5965 cse_insn (insn, in_libcall_block)
5966      rtx insn;
5967      int in_libcall_block;
5968 {
5969   register rtx x = PATTERN (insn);
5970   register int i;
5971   rtx tem;
5972   register int n_sets = 0;
5973
5974   /* Records what this insn does to set CC0.  */
5975   rtx this_insn_cc0 = 0;
5976   enum machine_mode this_insn_cc0_mode;
5977   struct write_data writes_memory;
5978   static struct write_data init = {0, 0, 0, 0};
5979
5980   rtx src_eqv = 0;
5981   struct table_elt *src_eqv_elt = 0;
5982   int src_eqv_volatile;
5983   int src_eqv_in_memory;
5984   int src_eqv_in_struct;
5985   unsigned src_eqv_hash;
5986
5987   struct set *sets;
5988
5989   this_insn = insn;
5990   writes_memory = init;
5991
5992   /* Find all the SETs and CLOBBERs in this instruction.
5993      Record all the SETs in the array `set' and count them.
5994      Also determine whether there is a CLOBBER that invalidates
5995      all memory references, or all references at varying addresses.  */
5996
5997   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
5998     {
5999       for (tem = CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn); tem; tem = XEXP (tem, 1))
6000         if (GET_CODE (XEXP (tem, 0)) == CLOBBER)
6001           invalidate (SET_DEST (XEXP (tem, 0)));
6002     }
6003
6004   if (GET_CODE (x) == SET)
6005     {
6006       sets = (struct set *) alloca (sizeof (struct set));
6007       sets[0].rtl = x;
6008
6009       /* Ignore SETs that are unconditional jumps.
6010          They never need cse processing, so this does not hurt.
6011          The reason is not efficiency but rather
6012          so that we can test at the end for instructions
6013          that have been simplified to unconditional jumps
6014          and not be misled by unchanged instructions
6015          that were unconditional jumps to begin with.  */
6016       if (SET_DEST (x) == pc_rtx
6017           && GET_CODE (SET_SRC (x)) == LABEL_REF)
6018         ;
6019
6020       /* Don't count call-insns, (set (reg 0) (call ...)), as a set.
6021          The hard function value register is used only once, to copy to
6022          someplace else, so it isn't worth cse'ing (and on 80386 is unsafe)!
6023          Ensure we invalidate the destination register.  On the 80386 no
6024          other code would invalidate it since it is a fixed_reg.
6025          We need not check the return of apply_change_group; see canon_reg. */
6026
6027       else if (GET_CODE (SET_SRC (x)) == CALL)
6028         {
6029           canon_reg (SET_SRC (x), insn);
6030           apply_change_group ();
6031           fold_rtx (SET_SRC (x), insn);
6032           invalidate (SET_DEST (x));
6033         }
6034       else
6035         n_sets = 1;
6036     }
6037   else if (GET_CODE (x) == PARALLEL)
6038     {
6039       register int lim = XVECLEN (x, 0);
6040
6041       sets = (struct set *) alloca (lim * sizeof (struct set));
6042
6043       /* Find all regs explicitly clobbered in this insn,
6044          and ensure they are not replaced with any other regs
6045          elsewhere in this insn.
6046          When a reg that is clobbered is also used for input,
6047          we should presume that that is for a reason,
6048          and we should not substitute some other register
6049          which is not supposed to be clobbered.
6050          Therefore, this loop cannot be merged into the one below
6051          because a CALL may precede a CLOBBER and refer to the
6052          value clobbered.  We must not let a canonicalization do
6053          anything in that case.  */
6054       for (i = 0; i < lim; i++)
6055         {
6056           register rtx y = XVECEXP (x, 0, i);
6057           if (GET_CODE (y) == CLOBBER)
6058             {
6059               rtx clobbered = XEXP (y, 0);
6060
6061               if (GET_CODE (clobbered) == REG
6062                   || GET_CODE (clobbered) == SUBREG)
6063                 invalidate (clobbered);
6064               else if (GET_CODE (clobbered) == STRICT_LOW_PART
6065                        || GET_CODE (clobbered) == ZERO_EXTRACT)
6066                 invalidate (XEXP (clobbered, 0));
6067             }
6068         }
6069             
6070       for (i = 0; i < lim; i++)
6071         {
6072           register rtx y = XVECEXP (x, 0, i);
6073           if (GET_CODE (y) == SET)
6074             {
6075               /* As above, we ignore unconditional jumps and call-insns and
6076                  ignore the result of apply_change_group.  */
6077               if (GET_CODE (SET_SRC (y)) == CALL)
6078                 {
6079                   canon_reg (SET_SRC (y), insn);
6080                   apply_change_group ();
6081                   fold_rtx (SET_SRC (y), insn);
6082                   invalidate (SET_DEST (y));
6083                 }
6084               else if (SET_DEST (y) == pc_rtx
6085                        && GET_CODE (SET_SRC (y)) == LABEL_REF)
6086                 ;
6087               else
6088                 sets[n_sets++].rtl = y;
6089             }
6090           else if (GET_CODE (y) == CLOBBER)
6091             {
6092               /* If we clobber memory, take note of that,
6093                  and canon the address.
6094                  This does nothing when a register is clobbered
6095                  because we have already invalidated the reg.  */
6096               if (GET_CODE (XEXP (y, 0)) == MEM)
6097                 {
6098                   canon_reg (XEXP (y, 0), NULL_RTX);
6099                   note_mem_written (XEXP (y, 0), &writes_memory);
6100                 }
6101             }
6102           else if (GET_CODE (y) == USE
6103                    && ! (GET_CODE (XEXP (y, 0)) == REG
6104                          && REGNO (XEXP (y, 0)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
6105             canon_reg (y, NULL_RTX);
6106           else if (GET_CODE (y) == CALL)
6107             {
6108               /* The result of apply_change_group can be ignored; see
6109                  canon_reg.  */
6110               canon_reg (y, insn);
6111               apply_change_group ();
6112               fold_rtx (y, insn);
6113             }
6114         }
6115     }
6116   else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
6117     {
6118       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == MEM)
6119         {
6120           canon_reg (XEXP (x, 0), NULL_RTX);
6121           note_mem_written (XEXP (x, 0), &writes_memory);
6122         }
6123     }
6124
6125   /* Canonicalize a USE of a pseudo register or memory location.  */
6126   else if (GET_CODE (x) == USE
6127            && ! (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == REG
6128                  && REGNO (XEXP (x, 0)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
6129     canon_reg (XEXP (x, 0), NULL_RTX);
6130   else if (GET_CODE (x) == CALL)
6131     {
6132       /* The result of apply_change_group can be ignored; see canon_reg.  */
6133       canon_reg (x, insn);
6134       apply_change_group ();
6135       fold_rtx (x, insn);
6136     }
6137
6138   /* Store the equivalent value in SRC_EQV, if different, or if the DEST
6139      is a STRICT_LOW_PART.  The latter condition is necessary because SRC_EQV
6140      is handled specially for this case, and if it isn't set, then there will
6141      be no equivalence for the destinatation.  */
6142   if (n_sets == 1 && REG_NOTES (insn) != 0
6143       && (tem = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX)) != 0
6144       && (! rtx_equal_p (XEXP (tem, 0), SET_SRC (sets[0].rtl))
6145           || GET_CODE (SET_DEST (sets[0].rtl)) == STRICT_LOW_PART))
6146     src_eqv = canon_reg (XEXP (tem, 0), NULL_RTX);
6147
6148   /* Canonicalize sources and addresses of destinations.
6149      We do this in a separate pass to avoid problems when a MATCH_DUP is
6150      present in the insn pattern.  In that case, we want to ensure that
6151      we don't break the duplicate nature of the pattern.  So we will replace
6152      both operands at the same time.  Otherwise, we would fail to find an
6153      equivalent substitution in the loop calling validate_change below.
6154
6155      We used to suppress canonicalization of DEST if it appears in SRC,
6156      but we don't do this any more.  */
6157
6158   for (i = 0; i < n_sets; i++)
6159     {
6160       rtx dest = SET_DEST (sets[i].rtl);
6161       rtx src = SET_SRC (sets[i].rtl);
6162       rtx new = canon_reg (src, insn);
6163
6164       if ((GET_CODE (new) == REG && GET_CODE (src) == REG
6165            && ((REGNO (new) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
6166                != (REGNO (src) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)))
6167           || insn_n_dups[recog_memoized (insn)] > 0)
6168         validate_change (insn, &SET_SRC (sets[i].rtl), new, 1);
6169       else
6170         SET_SRC (sets[i].rtl) = new;
6171
6172       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT)
6173         {
6174           validate_change (insn, &XEXP (dest, 1),
6175                            canon_reg (XEXP (dest, 1), insn), 1);
6176           validate_change (insn, &XEXP (dest, 2),
6177                            canon_reg (XEXP (dest, 2), insn), 1);
6178         }
6179
6180       while (GET_CODE (dest) == SUBREG || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART
6181              || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
6182              || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT)
6183         dest = XEXP (dest, 0);
6184
6185       if (GET_CODE (dest) == MEM)
6186         canon_reg (dest, insn);
6187     }
6188
6189   /* Now that we have done all the replacements, we can apply the change
6190      group and see if they all work.  Note that this will cause some
6191      canonicalizations that would have worked individually not to be applied
6192      because some other canonicalization didn't work, but this should not
6193      occur often. 
6194
6195      The result of apply_change_group can be ignored; see canon_reg.  */
6196
6197   apply_change_group ();
6198
6199   /* Set sets[i].src_elt to the class each source belongs to.
6200      Detect assignments from or to volatile things
6201      and set set[i] to zero so they will be ignored
6202      in the rest of this function.
6203
6204      Nothing in this loop changes the hash table or the register chains.  */
6205
6206   for (i = 0; i < n_sets; i++)
6207     {
6208       register rtx src, dest;
6209       register rtx src_folded;
6210       register struct table_elt *elt = 0, *p;
6211       enum machine_mode mode;
6212       rtx src_eqv_here;
6213       rtx src_const = 0;
6214       rtx src_related = 0;
6215       struct table_elt *src_const_elt = 0;
6216       int src_cost = 10000, src_eqv_cost = 10000, src_folded_cost = 10000;
6217       int src_related_cost = 10000, src_elt_cost = 10000;
6218       /* Set non-zero if we need to call force_const_mem on with the
6219          contents of src_folded before using it.  */
6220       int src_folded_force_flag = 0;
6221
6222       dest = SET_DEST (sets[i].rtl);
6223       src = SET_SRC (sets[i].rtl);
6224
6225       /* If SRC is a constant that has no machine mode,
6226          hash it with the destination's machine mode.
6227          This way we can keep different modes separate.  */
6228
6229       mode = GET_MODE (src) == VOIDmode ? GET_MODE (dest) : GET_MODE (src);
6230       sets[i].mode = mode;
6231
6232       if (src_eqv)
6233         {
6234           enum machine_mode eqvmode = mode;
6235           if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
6236             eqvmode = GET_MODE (SUBREG_REG (XEXP (dest, 0)));
6237           do_not_record = 0;
6238           hash_arg_in_memory = 0;
6239           hash_arg_in_struct = 0;
6240           src_eqv = fold_rtx (src_eqv, insn);
6241           src_eqv_hash = HASH (src_eqv, eqvmode);
6242
6243           /* Find the equivalence class for the equivalent expression.  */
6244
6245           if (!do_not_record)
6246             src_eqv_elt = lookup (src_eqv, src_eqv_hash, eqvmode);
6247
6248           src_eqv_volatile = do_not_record;
6249           src_eqv_in_memory = hash_arg_in_memory;
6250           src_eqv_in_struct = hash_arg_in_struct;
6251         }
6252
6253       /* If this is a STRICT_LOW_PART assignment, src_eqv corresponds to the
6254          value of the INNER register, not the destination.  So it is not
6255          a legal substitution for the source.  But save it for later.  */
6256       if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
6257         src_eqv_here = 0;
6258       else
6259         src_eqv_here = src_eqv;
6260
6261       /* Simplify and foldable subexpressions in SRC.  Then get the fully-
6262          simplified result, which may not necessarily be valid.  */
6263       src_folded = fold_rtx (src, insn);
6264
6265       /* If storing a constant in a bitfield, pre-truncate the constant
6266          so we will be able to record it later.  */
6267       if (GET_CODE (SET_DEST (sets[i].rtl)) == ZERO_EXTRACT
6268           || GET_CODE (SET_DEST (sets[i].rtl)) == SIGN_EXTRACT)
6269         {
6270           rtx width = XEXP (SET_DEST (sets[i].rtl), 1);
6271
6272           if (GET_CODE (src) == CONST_INT
6273               && GET_CODE (width) == CONST_INT
6274               && INTVAL (width) < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
6275               && (INTVAL (src) & ((HOST_WIDE_INT) (-1) << INTVAL (width))))
6276             src_folded
6277               = GEN_INT (INTVAL (src) & (((HOST_WIDE_INT) 1
6278                                           << INTVAL (width)) - 1));
6279         }
6280
6281       /* Compute SRC's hash code, and also notice if it
6282          should not be recorded at all.  In that case,
6283          prevent any further processing of this assignment.  */
6284       do_not_record = 0;
6285       hash_arg_in_memory = 0;
6286       hash_arg_in_struct = 0;
6287
6288       sets[i].src = src;
6289       sets[i].src_hash = HASH (src, mode);
6290       sets[i].src_volatile = do_not_record;
6291       sets[i].src_in_memory = hash_arg_in_memory;
6292       sets[i].src_in_struct = hash_arg_in_struct;
6293
6294 #if 0
6295       /* It is no longer clear why we used to do this, but it doesn't
6296          appear to still be needed.  So let's try without it since this
6297          code hurts cse'ing widened ops.  */
6298       /* If source is a perverse subreg (such as QI treated as an SI),
6299          treat it as volatile.  It may do the work of an SI in one context
6300          where the extra bits are not being used, but cannot replace an SI
6301          in general.  */
6302       if (GET_CODE (src) == SUBREG
6303           && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (src))
6304               > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (src)))))
6305         sets[i].src_volatile = 1;
6306 #endif
6307
6308       /* Locate all possible equivalent forms for SRC.  Try to replace
6309          SRC in the insn with each cheaper equivalent.
6310
6311          We have the following types of equivalents: SRC itself, a folded
6312          version, a value given in a REG_EQUAL note, or a value related
6313          to a constant.
6314
6315          Each of these equivalents may be part of an additional class
6316          of equivalents (if more than one is in the table, they must be in
6317          the same class; we check for this).
6318
6319          If the source is volatile, we don't do any table lookups.
6320
6321          We note any constant equivalent for possible later use in a
6322          REG_NOTE.  */
6323
6324       if (!sets[i].src_volatile)
6325         elt = lookup (src, sets[i].src_hash, mode);
6326
6327       sets[i].src_elt = elt;
6328
6329       if (elt && src_eqv_here && src_eqv_elt)
6330         {
6331           if (elt->first_same_value != src_eqv_elt->first_same_value)
6332             {
6333               /* The REG_EQUAL is indicating that two formerly distinct
6334                  classes are now equivalent.  So merge them.  */
6335               merge_equiv_classes (elt, src_eqv_elt);
6336               src_eqv_hash = HASH (src_eqv, elt->mode);
6337               src_eqv_elt = lookup (src_eqv, src_eqv_hash, elt->mode);
6338             }
6339
6340           src_eqv_here = 0;
6341         }
6342
6343       else if (src_eqv_elt)
6344         elt = src_eqv_elt;
6345
6346       /* Try to find a constant somewhere and record it in `src_const'.
6347          Record its table element, if any, in `src_const_elt'.  Look in
6348          any known equivalences first.  (If the constant is not in the
6349          table, also set `sets[i].src_const_hash').  */
6350       if (elt)
6351         for (p = elt->first_same_value; p; p = p->next_same_value)
6352           if (p->is_const)
6353             {
6354               src_const = p->exp;
6355               src_const_elt = elt;
6356               break;
6357             }
6358
6359       if (src_const == 0
6360           && (CONSTANT_P (src_folded)
6361               /* Consider (minus (label_ref L1) (label_ref L2)) as 
6362                  "constant" here so we will record it. This allows us
6363                  to fold switch statements when an ADDR_DIFF_VEC is used.  */
6364               || (GET_CODE (src_folded) == MINUS
6365                   && GET_CODE (XEXP (src_folded, 0)) == LABEL_REF
6366                   && GET_CODE (XEXP (src_folded, 1)) == LABEL_REF)))
6367         src_const = src_folded, src_const_elt = elt;
6368       else if (src_const == 0 && src_eqv_here && CONSTANT_P (src_eqv_here))
6369         src_const = src_eqv_here, src_const_elt = src_eqv_elt;
6370
6371       /* If we don't know if the constant is in the table, get its
6372          hash code and look it up.  */
6373       if (src_const && src_const_elt == 0)
6374         {
6375           sets[i].src_const_hash = HASH (src_const, mode);
6376           src_const_elt = lookup (src_const, sets[i].src_const_hash, mode);
6377         }
6378
6379       sets[i].src_const = src_const;
6380       sets[i].src_const_elt = src_const_elt;
6381
6382       /* If the constant and our source are both in the table, mark them as
6383          equivalent.  Otherwise, if a constant is in the table but the source
6384          isn't, set ELT to it.  */
6385       if (src_const_elt && elt
6386           && src_const_elt->first_same_value != elt->first_same_value)
6387         merge_equiv_classes (elt, src_const_elt);
6388       else if (src_const_elt && elt == 0)
6389         elt = src_const_elt;
6390
6391       /* See if there is a register linearly related to a constant
6392          equivalent of SRC.  */
6393       if (src_const
6394           && (GET_CODE (src_const) == CONST
6395               || (src_const_elt && src_const_elt->related_value != 0)))
6396         {
6397           src_related = use_related_value (src_const, src_const_elt);
6398           if (src_related)
6399             {
6400               struct table_elt *src_related_elt
6401                     = lookup (src_related, HASH (src_related, mode), mode);
6402               if (src_related_elt && elt)
6403                 {
6404                   if (elt->first_same_value
6405                       != src_related_elt->first_same_value)
6406                     /* This can occur when we previously saw a CONST 
6407                        involving a SYMBOL_REF and then see the SYMBOL_REF
6408                        twice.  Merge the involved classes.  */
6409                     merge_equiv_classes (elt, src_related_elt);
6410
6411                   src_related = 0;
6412                   src_related_elt = 0;
6413                 }
6414               else if (src_related_elt && elt == 0)
6415                 elt = src_related_elt;
6416             }
6417         }
6418
6419       /* See if we have a CONST_INT that is already in a register in a
6420          wider mode.  */
6421
6422       if (src_const && src_related == 0 && GET_CODE (src_const) == CONST_INT
6423           && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
6424           && GET_MODE_BITSIZE (mode) < BITS_PER_WORD)
6425         {
6426           enum machine_mode wider_mode;
6427
6428           for (wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
6429                GET_MODE_BITSIZE (wider_mode) <= BITS_PER_WORD
6430                && src_related == 0;
6431                wider_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (wider_mode))
6432             {
6433               struct table_elt *const_elt
6434                 = lookup (src_const, HASH (src_const, wider_mode), wider_mode);
6435
6436               if (const_elt == 0)
6437                 continue;
6438
6439               for (const_elt = const_elt->first_same_value;
6440                    const_elt; const_elt = const_elt->next_same_value)
6441                 if (GET_CODE (const_elt->exp) == REG)
6442                   {
6443                     src_related = gen_lowpart_if_possible (mode,
6444                                                            const_elt->exp);
6445                     break;
6446                   }
6447             }
6448         }
6449
6450       /* Another possibility is that we have an AND with a constant in
6451          a mode narrower than a word.  If so, it might have been generated
6452          as part of an "if" which would narrow the AND.  If we already
6453          have done the AND in a wider mode, we can use a SUBREG of that
6454          value.  */
6455
6456       if (flag_expensive_optimizations && ! src_related
6457           && GET_CODE (src) == AND && GET_CODE (XEXP (src, 1)) == CONST_INT
6458           && GET_MODE_SIZE (mode) < UNITS_PER_WORD)
6459         {
6460           enum machine_mode tmode;
6461           rtx new_and = gen_rtx (AND, VOIDmode, NULL_RTX, XEXP (src, 1));
6462
6463           for (tmode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
6464                GET_MODE_SIZE (tmode) <= UNITS_PER_WORD;
6465                tmode = GET_MODE_WIDER_MODE (tmode))
6466             {
6467               rtx inner = gen_lowpart_if_possible (tmode, XEXP (src, 0));
6468               struct table_elt *larger_elt;
6469
6470               if (inner)
6471                 {
6472                   PUT_MODE (new_and, tmode);
6473                   XEXP (new_and, 0) = inner;
6474                   larger_elt = lookup (new_and, HASH (new_and, tmode), tmode);
6475                   if (larger_elt == 0)
6476                     continue;
6477
6478                   for (larger_elt = larger_elt->first_same_value;
6479                        larger_elt; larger_elt = larger_elt->next_same_value)
6480                     if (GET_CODE (larger_elt->exp) == REG)
6481                       {
6482                         src_related
6483                           = gen_lowpart_if_possible (mode, larger_elt->exp);
6484                         break;
6485                       }
6486
6487                   if (src_related)
6488                     break;
6489                 }
6490             }
6491         }
6492
6493 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
6494       /* See if a MEM has already been loaded with a widening operation;
6495          if it has, we can use a subreg of that.  Many CISC machines
6496          also have such operations, but this is only likely to be
6497          beneficial these machines.  */
6498       
6499       if (flag_expensive_optimizations &&  src_related == 0
6500           && (GET_MODE_SIZE (mode) < UNITS_PER_WORD)
6501           && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT
6502           && GET_CODE (src) == MEM && ! do_not_record
6503           && LOAD_EXTEND_OP (mode) != NIL)
6504         {
6505           enum machine_mode tmode;
6506           
6507           /* Set what we are trying to extend and the operation it might
6508              have been extended with.  */
6509           PUT_CODE (memory_extend_rtx, LOAD_EXTEND_OP (mode));
6510           XEXP (memory_extend_rtx, 0) = src;
6511           
6512           for (tmode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
6513                GET_MODE_SIZE (tmode) <= UNITS_PER_WORD;
6514                tmode = GET_MODE_WIDER_MODE (tmode))
6515             {
6516               struct table_elt *larger_elt;
6517               
6518               PUT_MODE (memory_extend_rtx, tmode);
6519               larger_elt = lookup (memory_extend_rtx, 
6520                                    HASH (memory_extend_rtx, tmode), tmode);
6521               if (larger_elt == 0)
6522                 continue;
6523               
6524               for (larger_elt = larger_elt->first_same_value;
6525                    larger_elt; larger_elt = larger_elt->next_same_value)
6526                 if (GET_CODE (larger_elt->exp) == REG)
6527                   {
6528                     src_related = gen_lowpart_if_possible (mode, 
6529                                                            larger_elt->exp);
6530                     break;
6531                   }
6532               
6533               if (src_related)
6534                 break;
6535             }
6536         }
6537 #endif /* LOAD_EXTEND_OP */
6538  
6539       if (src == src_folded)
6540         src_folded = 0;
6541
6542       /* At this point, ELT, if non-zero, points to a class of expressions
6543          equivalent to the source of this SET and SRC, SRC_EQV, SRC_FOLDED,
6544          and SRC_RELATED, if non-zero, each contain additional equivalent
6545          expressions.  Prune these latter expressions by deleting expressions
6546          already in the equivalence class.
6547
6548          Check for an equivalent identical to the destination.  If found,
6549          this is the preferred equivalent since it will likely lead to
6550          elimination of the insn.  Indicate this by placing it in
6551          `src_related'.  */
6552
6553       if (elt) elt = elt->first_same_value;
6554       for (p = elt; p; p = p->next_same_value)
6555         {
6556           enum rtx_code code = GET_CODE (p->exp);
6557
6558           /* If the expression is not valid, ignore it.  Then we do not
6559              have to check for validity below.  In most cases, we can use
6560              `rtx_equal_p', since canonicalization has already been done.  */
6561           if (code != REG && ! exp_equiv_p (p->exp, p->exp, 1, 0))
6562             continue;
6563
6564           if (src && GET_CODE (src) == code && rtx_equal_p (src, p->exp))
6565             src = 0;
6566           else if (src_folded && GET_CODE (src_folded) == code
6567                    && rtx_equal_p (src_folded, p->exp))
6568             src_folded = 0;
6569           else if (src_eqv_here && GET_CODE (src_eqv_here) == code
6570                    && rtx_equal_p (src_eqv_here, p->exp))
6571             src_eqv_here = 0;
6572           else if (src_related && GET_CODE (src_related) == code
6573                    && rtx_equal_p (src_related, p->exp))
6574             src_related = 0;
6575
6576           /* This is the same as the destination of the insns, we want
6577              to prefer it.  Copy it to src_related.  The code below will
6578              then give it a negative cost.  */
6579           if (GET_CODE (dest) == code && rtx_equal_p (p->exp, dest))
6580             src_related = dest;
6581
6582         }
6583
6584       /* Find the cheapest valid equivalent, trying all the available
6585          possibilities.  Prefer items not in the hash table to ones
6586          that are when they are equal cost.  Note that we can never
6587          worsen an insn as the current contents will also succeed.
6588          If we find an equivalent identical to the destination, use it as best,
6589          since this insn will probably be eliminated in that case. */
6590       if (src)
6591         {
6592           if (rtx_equal_p (src, dest))
6593             src_cost = -1;
6594           else
6595             src_cost = COST (src);
6596         }
6597
6598       if (src_eqv_here)
6599         {
6600           if (rtx_equal_p (src_eqv_here, dest))
6601             src_eqv_cost = -1;
6602           else
6603             src_eqv_cost = COST (src_eqv_here);
6604         }
6605
6606       if (src_folded)
6607         {
6608           if (rtx_equal_p (src_folded, dest))
6609             src_folded_cost = -1;
6610           else
6611             src_folded_cost = COST (src_folded);
6612         }
6613
6614       if (src_related)
6615         {
6616           if (rtx_equal_p (src_related, dest))
6617             src_related_cost = -1;
6618           else
6619             src_related_cost = COST (src_related);
6620         }
6621
6622       /* If this was an indirect jump insn, a known label will really be
6623          cheaper even though it looks more expensive.  */
6624       if (dest == pc_rtx && src_const && GET_CODE (src_const) == LABEL_REF)
6625         src_folded = src_const, src_folded_cost = -1;
6626           
6627       /* Terminate loop when replacement made.  This must terminate since
6628          the current contents will be tested and will always be valid.  */
6629       while (1)
6630         {
6631           rtx trial;
6632
6633           /* Skip invalid entries.  */
6634           while (elt && GET_CODE (elt->exp) != REG
6635                  && ! exp_equiv_p (elt->exp, elt->exp, 1, 0))
6636             elt = elt->next_same_value;      
6637               
6638           if (elt) src_elt_cost = elt->cost;
6639
6640           /* Find cheapest and skip it for the next time.   For items
6641              of equal cost, use this order:
6642              src_folded, src, src_eqv, src_related and hash table entry.  */
6643           if (src_folded_cost <= src_cost
6644               && src_folded_cost <= src_eqv_cost
6645               && src_folded_cost <= src_related_cost
6646               && src_folded_cost <= src_elt_cost)
6647             {
6648               trial = src_folded, src_folded_cost = 10000;
6649               if (src_folded_force_flag)
6650                 trial = force_const_mem (mode, trial);
6651             }
6652           else if (src_cost <= src_eqv_cost
6653                    && src_cost <= src_related_cost
6654                    && src_cost <= src_elt_cost)
6655             trial = src, src_cost = 10000;
6656           else if (src_eqv_cost <= src_related_cost
6657                    && src_eqv_cost <= src_elt_cost)
6658             trial = copy_rtx (src_eqv_here), src_eqv_cost = 10000;
6659           else if (src_related_cost <= src_elt_cost)
6660             trial = copy_rtx (src_related), src_related_cost = 10000;
6661           else
6662             {
6663               trial = copy_rtx (elt->exp);
6664               elt = elt->next_same_value;
6665               src_elt_cost = 10000;
6666             }
6667
6668           /* We don't normally have an insn matching (set (pc) (pc)), so
6669              check for this separately here.  We will delete such an
6670              insn below.
6671
6672              Tablejump insns contain a USE of the table, so simply replacing
6673              the operand with the constant won't match.  This is simply an
6674              unconditional branch, however, and is therefore valid.  Just
6675              insert the substitution here and we will delete and re-emit
6676              the insn later.  */
6677
6678           if (n_sets == 1 && dest == pc_rtx
6679               && (trial == pc_rtx
6680                   || (GET_CODE (trial) == LABEL_REF
6681                       && ! condjump_p (insn))))
6682             {
6683               /* If TRIAL is a label in front of a jump table, we are
6684                  really falling through the switch (this is how casesi
6685                  insns work), so we must branch around the table.  */
6686               if (GET_CODE (trial) == CODE_LABEL
6687                   && NEXT_INSN (trial) != 0
6688                   && GET_CODE (NEXT_INSN (trial)) == JUMP_INSN
6689                   && (GET_CODE (PATTERN (NEXT_INSN (trial))) == ADDR_DIFF_VEC
6690                       || GET_CODE (PATTERN (NEXT_INSN (trial))) == ADDR_VEC))
6691
6692                 trial = gen_rtx (LABEL_REF, Pmode, get_label_after (trial));
6693
6694               SET_SRC (sets[i].rtl) = trial;
6695               cse_jumps_altered = 1;
6696               break;
6697             }
6698            
6699           /* Look for a substitution that makes a valid insn.  */
6700           else if (validate_change (insn, &SET_SRC (sets[i].rtl), trial, 0))
6701             {
6702               /* The result of apply_change_group can be ignored; see
6703                  canon_reg.  */
6704
6705               validate_change (insn, &SET_SRC (sets[i].rtl),
6706                                canon_reg (SET_SRC (sets[i].rtl), insn),
6707                                1);
6708               apply_change_group ();
6709               break;
6710             }
6711
6712           /* If we previously found constant pool entries for 
6713              constants and this is a constant, try making a
6714              pool entry.  Put it in src_folded unless we already have done
6715              this since that is where it likely came from.  */
6716
6717           else if (constant_pool_entries_cost
6718                    && CONSTANT_P (trial)
6719                    && (src_folded == 0 || GET_CODE (src_folded) != MEM)
6720                    && GET_MODE_CLASS (mode) != MODE_CC)
6721             {
6722               src_folded_force_flag = 1;
6723               src_folded = trial;
6724               src_folded_cost = constant_pool_entries_cost;
6725             }
6726         }
6727
6728       src = SET_SRC (sets[i].rtl);
6729
6730       /* In general, it is good to have a SET with SET_SRC == SET_DEST.
6731          However, there is an important exception:  If both are registers
6732          that are not the head of their equivalence class, replace SET_SRC
6733          with the head of the class.  If we do not do this, we will have
6734          both registers live over a portion of the basic block.  This way,
6735          their lifetimes will likely abut instead of overlapping.  */
6736       if (GET_CODE (dest) == REG
6737           && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (dest))
6738           && qty_mode[reg_qty[REGNO (dest)]] == GET_MODE (dest)
6739           && qty_first_reg[reg_qty[REGNO (dest)]] != REGNO (dest)
6740           && GET_CODE (src) == REG && REGNO (src) == REGNO (dest)
6741           /* Don't do this if the original insn had a hard reg as
6742              SET_SRC.  */
6743           && (GET_CODE (sets[i].src) != REG
6744               || REGNO (sets[i].src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER))
6745         /* We can't call canon_reg here because it won't do anything if
6746            SRC is a hard register.  */
6747         {
6748           int first = qty_first_reg[reg_qty[REGNO (src)]];
6749
6750           src = SET_SRC (sets[i].rtl)
6751             = first >= FIRST_PSEUDO_REGISTER ? regno_reg_rtx[first]
6752               : gen_rtx (REG, GET_MODE (src), first);
6753
6754           /* If we had a constant that is cheaper than what we are now
6755              setting SRC to, use that constant.  We ignored it when we
6756              thought we could make this into a no-op.  */
6757           if (src_const && COST (src_const) < COST (src)
6758               && validate_change (insn, &SET_SRC (sets[i].rtl), src_const, 0))
6759             src = src_const;
6760         }
6761
6762       /* If we made a change, recompute SRC values.  */
6763       if (src != sets[i].src)
6764         {
6765           do_not_record = 0;
6766           hash_arg_in_memory = 0;
6767           hash_arg_in_struct = 0;
6768           sets[i].src = src;
6769           sets[i].src_hash = HASH (src, mode);
6770           sets[i].src_volatile = do_not_record;
6771           sets[i].src_in_memory = hash_arg_in_memory;
6772           sets[i].src_in_struct = hash_arg_in_struct;
6773           sets[i].src_elt = lookup (src, sets[i].src_hash, mode);
6774         }
6775
6776       /* If this is a single SET, we are setting a register, and we have an
6777          equivalent constant, we want to add a REG_NOTE.   We don't want
6778          to write a REG_EQUAL note for a constant pseudo since verifying that
6779          that pseudo hasn't been eliminated is a pain.  Such a note also
6780          won't help anything.  */
6781       if (n_sets == 1 && src_const && GET_CODE (dest) == REG
6782           && GET_CODE (src_const) != REG)
6783         {
6784           tem = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
6785           
6786           /* Record the actual constant value in a REG_EQUAL note, making
6787              a new one if one does not already exist.  */
6788           if (tem)
6789             XEXP (tem, 0) = src_const;
6790           else
6791             REG_NOTES (insn) = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUAL,
6792                                         src_const, REG_NOTES (insn));
6793
6794           /* If storing a constant value in a register that
6795              previously held the constant value 0,
6796              record this fact with a REG_WAS_0 note on this insn.
6797
6798              Note that the *register* is required to have previously held 0,
6799              not just any register in the quantity and we must point to the
6800              insn that set that register to zero.
6801
6802              Rather than track each register individually, we just see if
6803              the last set for this quantity was for this register.  */
6804
6805           if (REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (dest))
6806               && qty_const[reg_qty[REGNO (dest)]] == const0_rtx)
6807             {
6808               /* See if we previously had a REG_WAS_0 note.  */
6809               rtx note = find_reg_note (insn, REG_WAS_0, NULL_RTX);
6810               rtx const_insn = qty_const_insn[reg_qty[REGNO (dest)]];
6811
6812               if ((tem = single_set (const_insn)) != 0
6813                   && rtx_equal_p (SET_DEST (tem), dest))
6814                 {
6815                   if (note)
6816                     XEXP (note, 0) = const_insn;
6817                   else
6818                     REG_NOTES (insn) = gen_rtx (INSN_LIST, REG_WAS_0,
6819                                                 const_insn, REG_NOTES (insn));
6820                 }
6821             }
6822         }
6823
6824       /* Now deal with the destination.  */
6825       do_not_record = 0;
6826       sets[i].inner_dest_loc = &SET_DEST (sets[0].rtl);
6827
6828       /* Look within any SIGN_EXTRACT or ZERO_EXTRACT
6829          to the MEM or REG within it.  */
6830       while (GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
6831              || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
6832              || GET_CODE (dest) == SUBREG
6833              || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
6834         {
6835           sets[i].inner_dest_loc = &XEXP (dest, 0);
6836           dest = XEXP (dest, 0);
6837         }
6838
6839       sets[i].inner_dest = dest;
6840
6841       if (GET_CODE (dest) == MEM)
6842         {
6843           dest = fold_rtx (dest, insn);
6844
6845           /* Decide whether we invalidate everything in memory,
6846              or just things at non-fixed places.
6847              Writing a large aggregate must invalidate everything
6848              because we don't know how long it is.  */
6849           note_mem_written (dest, &writes_memory);
6850         }
6851
6852       /* Compute the hash code of the destination now,
6853          before the effects of this instruction are recorded,
6854          since the register values used in the address computation
6855          are those before this instruction.  */
6856       sets[i].dest_hash = HASH (dest, mode);
6857
6858       /* Don't enter a bit-field in the hash table
6859          because the value in it after the store
6860          may not equal what was stored, due to truncation.  */
6861
6862       if (GET_CODE (SET_DEST (sets[i].rtl)) == ZERO_EXTRACT
6863           || GET_CODE (SET_DEST (sets[i].rtl)) == SIGN_EXTRACT)
6864         {
6865           rtx width = XEXP (SET_DEST (sets[i].rtl), 1);
6866
6867           if (src_const != 0 && GET_CODE (src_const) == CONST_INT
6868               && GET_CODE (width) == CONST_INT
6869               && INTVAL (width) < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
6870               && ! (INTVAL (src_const)
6871                     & ((HOST_WIDE_INT) (-1) << INTVAL (width))))
6872             /* Exception: if the value is constant,
6873                and it won't be truncated, record it.  */
6874             ;
6875           else
6876             {
6877               /* This is chosen so that the destination will be invalidated
6878                  but no new value will be recorded.
6879                  We must invalidate because sometimes constant
6880                  values can be recorded for bitfields.  */
6881               sets[i].src_elt = 0;
6882               sets[i].src_volatile = 1;
6883               src_eqv = 0;
6884               src_eqv_elt = 0;
6885             }
6886         }
6887
6888       /* If only one set in a JUMP_INSN and it is now a no-op, we can delete
6889          the insn.  */
6890       else if (n_sets == 1 && dest == pc_rtx && src == pc_rtx)
6891         {
6892           PUT_CODE (insn, NOTE);
6893           NOTE_LINE_NUMBER (insn) = NOTE_INSN_DELETED;
6894           NOTE_SOURCE_FILE (insn) = 0;
6895           cse_jumps_altered = 1;
6896           /* One less use of the label this insn used to jump to.  */
6897           --LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (insn));
6898           /* No more processing for this set.  */
6899           sets[i].rtl = 0;
6900         }
6901
6902       /* If this SET is now setting PC to a label, we know it used to
6903          be a conditional or computed branch.  So we see if we can follow
6904          it.  If it was a computed branch, delete it and re-emit.  */
6905       else if (dest == pc_rtx && GET_CODE (src) == LABEL_REF)
6906         {
6907           rtx p;
6908
6909           /* If this is not in the format for a simple branch and
6910              we are the only SET in it, re-emit it.  */
6911           if (! simplejump_p (insn) && n_sets == 1)
6912             {
6913               rtx new = emit_jump_insn_before (gen_jump (XEXP (src, 0)), insn);
6914               JUMP_LABEL (new) = XEXP (src, 0);
6915               LABEL_NUSES (XEXP (src, 0))++;
6916               delete_insn (insn);
6917               insn = new;
6918             }
6919           else
6920             /* Otherwise, force rerecognition, since it probably had
6921                a different pattern before.
6922                This shouldn't really be necessary, since whatever
6923                changed the source value above should have done this.
6924                Until the right place is found, might as well do this here.  */
6925             INSN_CODE (insn) = -1;
6926
6927           /* Now that we've converted this jump to an unconditional jump,
6928              there is dead code after it.  Delete the dead code until we
6929              reach a BARRIER, the end of the function, or a label.  Do
6930              not delete NOTEs except for NOTE_INSN_DELETED since later
6931              phases assume these notes are retained.  */
6932
6933           p = insn;
6934
6935           while (NEXT_INSN (p) != 0
6936                  && GET_CODE (NEXT_INSN (p)) != BARRIER
6937                  && GET_CODE (NEXT_INSN (p)) != CODE_LABEL)
6938             {
6939               if (GET_CODE (NEXT_INSN (p)) != NOTE
6940                   || NOTE_LINE_NUMBER (NEXT_INSN (p)) == NOTE_INSN_DELETED)
6941                 delete_insn (NEXT_INSN (p));
6942               else
6943                 p = NEXT_INSN (p);
6944             }
6945
6946           /* If we don't have a BARRIER immediately after INSN, put one there.
6947              Much code assumes that there are no NOTEs between a JUMP_INSN and
6948              BARRIER.  */
6949
6950           if (NEXT_INSN (insn) == 0
6951               || GET_CODE (NEXT_INSN (insn)) != BARRIER)
6952             emit_barrier_after (insn);
6953
6954           /* We might have two BARRIERs separated by notes.  Delete the second
6955              one if so.  */
6956
6957           if (p != insn && NEXT_INSN (p) != 0
6958               && GET_CODE (NEXT_INSN (p)) == BARRIER)
6959             delete_insn (NEXT_INSN (p));
6960
6961           cse_jumps_altered = 1;
6962           sets[i].rtl = 0;
6963         }
6964
6965       /* If destination is volatile, invalidate it and then do no further
6966          processing for this assignment.  */
6967
6968       else if (do_not_record)
6969         {
6970           if (GET_CODE (dest) == REG || GET_CODE (dest) == SUBREG
6971               || GET_CODE (dest) == MEM)
6972             invalidate (dest);
6973           else if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART
6974                    || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
6975             invalidate (XEXP (dest, 0));
6976           sets[i].rtl = 0;
6977         }
6978
6979       if (sets[i].rtl != 0 && dest != SET_DEST (sets[i].rtl))
6980         sets[i].dest_hash = HASH (SET_DEST (sets[i].rtl), mode);
6981
6982 #ifdef HAVE_cc0
6983       /* If setting CC0, record what it was set to, or a constant, if it
6984          is equivalent to a constant.  If it is being set to a floating-point
6985          value, make a COMPARE with the appropriate constant of 0.  If we
6986          don't do this, later code can interpret this as a test against
6987          const0_rtx, which can cause problems if we try to put it into an
6988          insn as a floating-point operand.  */
6989       if (dest == cc0_rtx)
6990         {
6991           this_insn_cc0 = src_const && mode != VOIDmode ? src_const : src;
6992           this_insn_cc0_mode = mode;
6993           if (FLOAT_MODE_P (mode))
6994             this_insn_cc0 = gen_rtx (COMPARE, VOIDmode, this_insn_cc0,
6995                                      CONST0_RTX (mode));
6996         }
6997 #endif
6998     }
6999
7000   /* Now enter all non-volatile source expressions in the hash table
7001      if they are not already present.
7002      Record their equivalence classes in src_elt.
7003      This way we can insert the corresponding destinations into
7004      the same classes even if the actual sources are no longer in them
7005      (having been invalidated).  */
7006
7007   if (src_eqv && src_eqv_elt == 0 && sets[0].rtl != 0 && ! src_eqv_volatile
7008       && ! rtx_equal_p (src_eqv, SET_DEST (sets[0].rtl)))
7009     {
7010       register struct table_elt *elt;
7011       register struct table_elt *classp = sets[0].src_elt;
7012       rtx dest = SET_DEST (sets[0].rtl);
7013       enum machine_mode eqvmode = GET_MODE (dest);
7014
7015       if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
7016         {
7017           eqvmode = GET_MODE (SUBREG_REG (XEXP (dest, 0)));
7018           classp = 0;
7019         }
7020       if (insert_regs (src_eqv, classp, 0))
7021         src_eqv_hash = HASH (src_eqv, eqvmode);
7022       elt = insert (src_eqv, classp, src_eqv_hash, eqvmode);
7023       elt->in_memory = src_eqv_in_memory;
7024       elt->in_struct = src_eqv_in_struct;
7025       src_eqv_elt = elt;
7026
7027       /* Check to see if src_eqv_elt is the same as a set source which
7028          does not yet have an elt, and if so set the elt of the set source
7029          to src_eqv_elt.  */
7030       for (i = 0; i < n_sets; i++)
7031         if (sets[i].rtl && sets[i].src_elt == 0
7032             && rtx_equal_p (SET_SRC (sets[i].rtl), src_eqv))
7033           sets[i].src_elt = src_eqv_elt;
7034     }
7035
7036   for (i = 0; i < n_sets; i++)
7037     if (sets[i].rtl && ! sets[i].src_volatile
7038         && ! rtx_equal_p (SET_SRC (sets[i].rtl), SET_DEST (sets[i].rtl)))
7039       {
7040         if (GET_CODE (SET_DEST (sets[i].rtl)) == STRICT_LOW_PART)
7041           {
7042             /* REG_EQUAL in setting a STRICT_LOW_PART
7043                gives an equivalent for the entire destination register,
7044                not just for the subreg being stored in now.
7045                This is a more interesting equivalence, so we arrange later
7046                to treat the entire reg as the destination.  */
7047             sets[i].src_elt = src_eqv_elt;
7048             sets[i].src_hash = src_eqv_hash;
7049           }
7050         else
7051           {
7052             /* Insert source and constant equivalent into hash table, if not
7053                already present.  */
7054             register struct table_elt *classp = src_eqv_elt;
7055             register rtx src = sets[i].src;
7056             register rtx dest = SET_DEST (sets[i].rtl);
7057             enum machine_mode mode
7058               = GET_MODE (src) == VOIDmode ? GET_MODE (dest) : GET_MODE (src);
7059
7060             if (sets[i].src_elt == 0)
7061               {
7062                 register struct table_elt *elt;
7063
7064                 /* Note that these insert_regs calls cannot remove
7065                    any of the src_elt's, because they would have failed to
7066                    match if not still valid.  */
7067                 if (insert_regs (src, classp, 0))
7068                   sets[i].src_hash = HASH (src, mode);
7069                 elt = insert (src, classp, sets[i].src_hash, mode);
7070                 elt->in_memory = sets[i].src_in_memory;
7071                 elt->in_struct = sets[i].src_in_struct;
7072                 sets[i].src_elt = classp = elt;
7073               }
7074
7075             if (sets[i].src_const && sets[i].src_const_elt == 0
7076                 && src != sets[i].src_const
7077                 && ! rtx_equal_p (sets[i].src_const, src))
7078               sets[i].src_elt = insert (sets[i].src_const, classp,
7079                                         sets[i].src_const_hash, mode);
7080           }
7081       }
7082     else if (sets[i].src_elt == 0)
7083       /* If we did not insert the source into the hash table (e.g., it was
7084          volatile), note the equivalence class for the REG_EQUAL value, if any,
7085          so that the destination goes into that class.  */
7086       sets[i].src_elt = src_eqv_elt;
7087
7088   invalidate_from_clobbers (&writes_memory, x);
7089
7090   /* Some registers are invalidated by subroutine calls.  Memory is 
7091      invalidated by non-constant calls.  */
7092
7093   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
7094     {
7095       static struct write_data everything = {0, 1, 1, 1};
7096
7097       if (! CONST_CALL_P (insn))
7098         invalidate_memory (&everything);
7099       invalidate_for_call ();
7100     }
7101
7102   /* Now invalidate everything set by this instruction.
7103      If a SUBREG or other funny destination is being set,
7104      sets[i].rtl is still nonzero, so here we invalidate the reg
7105      a part of which is being set.  */
7106
7107   for (i = 0; i < n_sets; i++)
7108     if (sets[i].rtl)
7109       {
7110         register rtx dest = sets[i].inner_dest;
7111
7112         /* Needed for registers to remove the register from its
7113            previous quantity's chain.
7114            Needed for memory if this is a nonvarying address, unless
7115            we have just done an invalidate_memory that covers even those.  */
7116         if (GET_CODE (dest) == REG || GET_CODE (dest) == SUBREG
7117             || (! writes_memory.all && ! cse_rtx_addr_varies_p (dest)))
7118           invalidate (dest);
7119         else if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART
7120                  || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
7121           invalidate (XEXP (dest, 0));
7122       }
7123
7124   /* Make sure registers mentioned in destinations
7125      are safe for use in an expression to be inserted.
7126      This removes from the hash table
7127      any invalid entry that refers to one of these registers.
7128
7129      We don't care about the return value from mention_regs because
7130      we are going to hash the SET_DEST values unconditionally.  */
7131
7132   for (i = 0; i < n_sets; i++)
7133     if (sets[i].rtl && GET_CODE (SET_DEST (sets[i].rtl)) != REG)
7134       mention_regs (SET_DEST (sets[i].rtl));
7135
7136   /* We may have just removed some of the src_elt's from the hash table.
7137      So replace each one with the current head of the same class.  */
7138
7139   for (i = 0; i < n_sets; i++)
7140     if (sets[i].rtl)
7141       {
7142         if (sets[i].src_elt && sets[i].src_elt->first_same_value == 0)
7143           /* If elt was removed, find current head of same class,
7144              or 0 if nothing remains of that class.  */
7145           {
7146             register struct table_elt *elt = sets[i].src_elt;
7147
7148             while (elt && elt->prev_same_value)
7149               elt = elt->prev_same_value;
7150
7151             while (elt && elt->first_same_value == 0)
7152               elt = elt->next_same_value;
7153             sets[i].src_elt = elt ? elt->first_same_value : 0;
7154           }
7155       }
7156
7157   /* Now insert the destinations into their equivalence classes.  */
7158
7159   for (i = 0; i < n_sets; i++)
7160     if (sets[i].rtl)
7161       {
7162         register rtx dest = SET_DEST (sets[i].rtl);
7163         register struct table_elt *elt;
7164
7165         /* Don't record value if we are not supposed to risk allocating
7166            floating-point values in registers that might be wider than
7167            memory.  */
7168         if ((flag_float_store
7169              && GET_CODE (dest) == MEM
7170              && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (dest)))
7171             /* Don't record values of destinations set inside a libcall block
7172                since we might delete the libcall.  Things should have been set
7173                up so we won't want to reuse such a value, but we play it safe
7174                here.  */
7175             || in_libcall_block
7176             /* If we didn't put a REG_EQUAL value or a source into the hash
7177                table, there is no point is recording DEST.  */
7178              || sets[i].src_elt == 0)
7179           continue;
7180
7181         /* STRICT_LOW_PART isn't part of the value BEING set,
7182            and neither is the SUBREG inside it.
7183            Note that in this case SETS[I].SRC_ELT is really SRC_EQV_ELT.  */
7184         if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
7185           dest = SUBREG_REG (XEXP (dest, 0));
7186
7187         if (GET_CODE (dest) == REG || GET_CODE (dest) == SUBREG)
7188           /* Registers must also be inserted into chains for quantities.  */
7189           if (insert_regs (dest, sets[i].src_elt, 1))
7190             /* If `insert_regs' changes something, the hash code must be
7191                recalculated.  */
7192             sets[i].dest_hash = HASH (dest, GET_MODE (dest));
7193
7194         elt = insert (dest, sets[i].src_elt,
7195                       sets[i].dest_hash, GET_MODE (dest));
7196         elt->in_memory = GET_CODE (sets[i].inner_dest) == MEM;
7197         if (elt->in_memory)
7198           {
7199             /* This implicitly assumes a whole struct
7200                need not have MEM_IN_STRUCT_P.
7201                But a whole struct is *supposed* to have MEM_IN_STRUCT_P.  */
7202             elt->in_struct = (MEM_IN_STRUCT_P (sets[i].inner_dest)
7203                               || sets[i].inner_dest != SET_DEST (sets[i].rtl));
7204           }
7205
7206         /* If we have (set (subreg:m1 (reg:m2 foo) 0) (bar:m1)), M1 is no
7207            narrower than M2, and both M1 and M2 are the same number of words,
7208            we are also doing (set (reg:m2 foo) (subreg:m2 (bar:m1) 0)) so
7209            make that equivalence as well.
7210
7211            However, BAR may have equivalences for which gen_lowpart_if_possible
7212            will produce a simpler value than gen_lowpart_if_possible applied to
7213            BAR (e.g., if BAR was ZERO_EXTENDed from M2), so we will scan all
7214            BAR's equivalences.  If we don't get a simplified form, make 
7215            the SUBREG.  It will not be used in an equivalence, but will
7216            cause two similar assignments to be detected.
7217
7218            Note the loop below will find SUBREG_REG (DEST) since we have
7219            already entered SRC and DEST of the SET in the table.  */
7220
7221         if (GET_CODE (dest) == SUBREG
7222             && (((GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (dest))) - 1)
7223                  / UNITS_PER_WORD)
7224                 == (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (dest)) - 1)/ UNITS_PER_WORD)
7225             && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (dest))
7226                 >= GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (dest))))
7227             && sets[i].src_elt != 0)
7228           {
7229             enum machine_mode new_mode = GET_MODE (SUBREG_REG (dest));
7230             struct table_elt *elt, *classp = 0;
7231
7232             for (elt = sets[i].src_elt->first_same_value; elt;
7233                  elt = elt->next_same_value)
7234               {
7235                 rtx new_src = 0;
7236                 unsigned src_hash;
7237                 struct table_elt *src_elt;
7238
7239                 /* Ignore invalid entries.  */
7240                 if (GET_CODE (elt->exp) != REG
7241                     && ! exp_equiv_p (elt->exp, elt->exp, 1, 0))
7242                   continue;
7243
7244                 new_src = gen_lowpart_if_possible (new_mode, elt->exp);
7245                 if (new_src == 0)
7246                   new_src = gen_rtx (SUBREG, new_mode, elt->exp, 0);
7247
7248                 src_hash = HASH (new_src, new_mode);
7249                 src_elt = lookup (new_src, src_hash, new_mode);
7250
7251                 /* Put the new source in the hash table is if isn't
7252                    already.  */
7253                 if (src_elt == 0)
7254                   {
7255                     if (insert_regs (new_src, classp, 0))
7256                       src_hash = HASH (new_src, new_mode);
7257                     src_elt = insert (new_src, classp, src_hash, new_mode);
7258                     src_elt->in_memory = elt->in_memory;
7259                     src_elt->in_struct = elt->in_struct;
7260                   }
7261                 else if (classp && classp != src_elt->first_same_value)
7262                   /* Show that two things that we've seen before are 
7263                      actually the same.  */
7264                   merge_equiv_classes (src_elt, classp);
7265
7266                 classp = src_elt->first_same_value;
7267               }
7268           }
7269       }
7270
7271   /* Special handling for (set REG0 REG1)
7272      where REG0 is the "cheapest", cheaper than REG1.
7273      After cse, REG1 will probably not be used in the sequel, 
7274      so (if easily done) change this insn to (set REG1 REG0) and
7275      replace REG1 with REG0 in the previous insn that computed their value.
7276      Then REG1 will become a dead store and won't cloud the situation
7277      for later optimizations.
7278
7279      Do not make this change if REG1 is a hard register, because it will
7280      then be used in the sequel and we may be changing a two-operand insn
7281      into a three-operand insn.
7282
7283      Also do not do this if we are operating on a copy of INSN.  */
7284
7285   if (n_sets == 1 && sets[0].rtl && GET_CODE (SET_DEST (sets[0].rtl)) == REG
7286       && NEXT_INSN (PREV_INSN (insn)) == insn
7287       && GET_CODE (SET_SRC (sets[0].rtl)) == REG
7288       && REGNO (SET_SRC (sets[0].rtl)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
7289       && REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (SET_SRC (sets[0].rtl)))
7290       && (qty_first_reg[reg_qty[REGNO (SET_SRC (sets[0].rtl))]]
7291           == REGNO (SET_DEST (sets[0].rtl))))
7292     {
7293       rtx prev = PREV_INSN (insn);
7294       while (prev && GET_CODE (prev) == NOTE)
7295         prev = PREV_INSN (prev);
7296
7297       if (prev && GET_CODE (prev) == INSN && GET_CODE (PATTERN (prev)) == SET
7298           && SET_DEST (PATTERN (prev)) == SET_SRC (sets[0].rtl))
7299         {
7300           rtx dest = SET_DEST (sets[0].rtl);
7301           rtx note = find_reg_note (prev, REG_EQUIV, NULL_RTX);
7302
7303           validate_change (prev, & SET_DEST (PATTERN (prev)), dest, 1);
7304           validate_change (insn, & SET_DEST (sets[0].rtl),
7305                            SET_SRC (sets[0].rtl), 1);
7306           validate_change (insn, & SET_SRC (sets[0].rtl), dest, 1);
7307           apply_change_group ();
7308
7309           /* If REG1 was equivalent to a constant, REG0 is not.  */
7310           if (note)
7311             PUT_REG_NOTE_KIND (note, REG_EQUAL);
7312
7313           /* If there was a REG_WAS_0 note on PREV, remove it.  Move
7314              any REG_WAS_0 note on INSN to PREV.  */
7315           note = find_reg_note (prev, REG_WAS_0, NULL_RTX);
7316           if (note)
7317             remove_note (prev, note);
7318
7319           note = find_reg_note (insn, REG_WAS_0, NULL_RTX);
7320           if (note)
7321             {
7322               remove_note (insn, note);
7323               XEXP (note, 1) = REG_NOTES (prev);
7324               REG_NOTES (prev) = note;
7325             }
7326         }
7327     }
7328
7329   /* If this is a conditional jump insn, record any known equivalences due to
7330      the condition being tested.  */
7331
7332   last_jump_equiv_class = 0;
7333   if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
7334       && n_sets == 1 && GET_CODE (x) == SET
7335       && GET_CODE (SET_SRC (x)) == IF_THEN_ELSE)
7336     record_jump_equiv (insn, 0);
7337
7338 #ifdef HAVE_cc0
7339   /* If the previous insn set CC0 and this insn no longer references CC0,
7340      delete the previous insn.  Here we use the fact that nothing expects CC0
7341      to be valid over an insn, which is true until the final pass.  */
7342   if (prev_insn && GET_CODE (prev_insn) == INSN
7343       && (tem = single_set (prev_insn)) != 0
7344       && SET_DEST (tem) == cc0_rtx
7345       && ! reg_mentioned_p (cc0_rtx, x))
7346     {
7347       PUT_CODE (prev_insn, NOTE);
7348       NOTE_LINE_NUMBER (prev_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
7349       NOTE_SOURCE_FILE (prev_insn) = 0;
7350     }
7351
7352   prev_insn_cc0 = this_insn_cc0;
7353   prev_insn_cc0_mode = this_insn_cc0_mode;
7354 #endif
7355
7356   prev_insn = insn;
7357 }
7358 \f
7359 /* Store 1 in *WRITES_PTR for those categories of memory ref
7360    that must be invalidated when the expression WRITTEN is stored in.
7361    If WRITTEN is null, say everything must be invalidated.  */
7362
7363 static void
7364 note_mem_written (written, writes_ptr)
7365      rtx written;
7366      struct write_data *writes_ptr;
7367 {
7368   static struct write_data everything = {0, 1, 1, 1};
7369
7370   if (written == 0)
7371     *writes_ptr = everything;
7372   else if (GET_CODE (written) == MEM)
7373     {
7374       /* Pushing or popping the stack invalidates just the stack pointer. */
7375       rtx addr = XEXP (written, 0);
7376       if ((GET_CODE (addr) == PRE_DEC || GET_CODE (addr) == PRE_INC
7377            || GET_CODE (addr) == POST_DEC || GET_CODE (addr) == POST_INC)
7378           && GET_CODE (XEXP (addr, 0)) == REG
7379           && REGNO (XEXP (addr, 0)) == STACK_POINTER_REGNUM)
7380         {
7381           writes_ptr->sp = 1;
7382           return;
7383         }
7384       else if (GET_MODE (written) == BLKmode)
7385         *writes_ptr = everything;
7386       /* (mem (scratch)) means clobber everything.  */
7387       else if (GET_CODE (addr) == SCRATCH)
7388         *writes_ptr = everything;
7389       else if (cse_rtx_addr_varies_p (written))
7390         {
7391           /* A varying address that is a sum indicates an array element,
7392              and that's just as good as a structure element
7393              in implying that we need not invalidate scalar variables.
7394              However, we must allow QImode aliasing of scalars, because the
7395              ANSI C standard allows character pointers to alias anything.  */
7396           if (! ((MEM_IN_STRUCT_P (written)
7397                   || GET_CODE (XEXP (written, 0)) == PLUS)
7398                  && GET_MODE (written) != QImode))
7399             writes_ptr->all = 1;
7400           writes_ptr->nonscalar = 1;
7401         }
7402       writes_ptr->var = 1;
7403     }
7404 }
7405
7406 /* Perform invalidation on the basis of everything about an insn
7407    except for invalidating the actual places that are SET in it.
7408    This includes the places CLOBBERed, and anything that might
7409    alias with something that is SET or CLOBBERed.
7410
7411    W points to the writes_memory for this insn, a struct write_data
7412    saying which kinds of memory references must be invalidated.
7413    X is the pattern of the insn.  */
7414
7415 static void
7416 invalidate_from_clobbers (w, x)
7417      struct write_data *w;
7418      rtx x;
7419 {
7420   /* If W->var is not set, W specifies no action.
7421      If W->all is set, this step gets all memory refs
7422      so they can be ignored in the rest of this function.  */
7423   if (w->var)
7424     invalidate_memory (w);
7425
7426   if (w->sp)
7427     {
7428       if (reg_tick[STACK_POINTER_REGNUM] >= 0)
7429         reg_tick[STACK_POINTER_REGNUM]++;
7430
7431       /* This should be *very* rare.  */
7432       if (TEST_HARD_REG_BIT (hard_regs_in_table, STACK_POINTER_REGNUM))
7433         invalidate (stack_pointer_rtx);
7434     }
7435
7436   if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
7437     {
7438       rtx ref = XEXP (x, 0);
7439       if (ref)
7440         {
7441           if (GET_CODE (ref) == REG || GET_CODE (ref) == SUBREG
7442               || (GET_CODE (ref) == MEM && ! w->all))
7443             invalidate (ref);
7444           else if (GET_CODE (ref) == STRICT_LOW_PART
7445                    || GET_CODE (ref) == ZERO_EXTRACT)
7446             invalidate (XEXP (ref, 0));
7447         }
7448     }
7449   else if (GET_CODE (x) == PARALLEL)
7450     {
7451       register int i;
7452       for (i = XVECLEN (x, 0) - 1; i >= 0; i--)
7453         {
7454           register rtx y = XVECEXP (x, 0, i);
7455           if (GET_CODE (y) == CLOBBER)
7456             {
7457               rtx ref = XEXP (y, 0);
7458               if (ref)
7459                 {
7460                   if (GET_CODE (ref) == REG || GET_CODE (ref) == SUBREG
7461                       || (GET_CODE (ref) == MEM && !w->all))
7462                     invalidate (ref);
7463                   else if (GET_CODE (ref) == STRICT_LOW_PART
7464                            || GET_CODE (ref) == ZERO_EXTRACT)
7465                     invalidate (XEXP (ref, 0));
7466                 }
7467             }
7468         }
7469     }
7470 }
7471 \f
7472 /* Process X, part of the REG_NOTES of an insn.  Look at any REG_EQUAL notes
7473    and replace any registers in them with either an equivalent constant
7474    or the canonical form of the register.  If we are inside an address,
7475    only do this if the address remains valid.
7476
7477    OBJECT is 0 except when within a MEM in which case it is the MEM.
7478
7479    Return the replacement for X.  */
7480
7481 static rtx
7482 cse_process_notes (x, object)
7483      rtx x;
7484      rtx object;
7485 {
7486   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
7487   char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
7488   int i;
7489
7490   switch (code)
7491     {
7492     case CONST_INT:
7493     case CONST:
7494     case SYMBOL_REF:
7495     case LABEL_REF:
7496     case CONST_DOUBLE:
7497     case PC:
7498     case CC0:
7499     case LO_SUM:
7500       return x;
7501
7502     case MEM:
7503       XEXP (x, 0) = cse_process_notes (XEXP (x, 0), x);
7504       return x;
7505
7506     case EXPR_LIST:
7507     case INSN_LIST:
7508       if (REG_NOTE_KIND (x) == REG_EQUAL)
7509         XEXP (x, 0) = cse_process_notes (XEXP (x, 0), NULL_RTX);
7510       if (XEXP (x, 1))
7511         XEXP (x, 1) = cse_process_notes (XEXP (x, 1), NULL_RTX);
7512       return x;
7513
7514     case SIGN_EXTEND:
7515     case ZERO_EXTEND:
7516       {
7517         rtx new = cse_process_notes (XEXP (x, 0), object);
7518         /* We don't substitute VOIDmode constants into these rtx,
7519            since they would impede folding.  */
7520         if (GET_MODE (new) != VOIDmode)
7521           validate_change (object, &XEXP (x, 0), new, 0);
7522         return x;
7523       }
7524
7525     case REG:
7526       i = reg_qty[REGNO (x)];
7527
7528       /* Return a constant or a constant register.  */
7529       if (REGNO_QTY_VALID_P (REGNO (x))
7530           && qty_const[i] != 0
7531           && (CONSTANT_P (qty_const[i])
7532               || GET_CODE (qty_const[i]) == REG))
7533         {
7534           rtx new = gen_lowpart_if_possible (GET_MODE (x), qty_const[i]);
7535           if (new)
7536             return new;
7537         }
7538
7539       /* Otherwise, canonicalize this register.  */
7540       return canon_reg (x, NULL_RTX);
7541     }
7542
7543   for (i = 0; i < GET_RTX_LENGTH (code); i++)
7544     if (fmt[i] == 'e')
7545       validate_change (object, &XEXP (x, i),
7546                        cse_process_notes (XEXP (x, i), object), 0);
7547
7548   return x;
7549 }
7550 \f
7551 /* Find common subexpressions between the end test of a loop and the beginning
7552    of the loop.  LOOP_START is the CODE_LABEL at the start of a loop.
7553
7554    Often we have a loop where an expression in the exit test is used
7555    in the body of the loop.  For example "while (*p) *q++ = *p++;".
7556    Because of the way we duplicate the loop exit test in front of the loop,
7557    however, we don't detect that common subexpression.  This will be caught
7558    when global cse is implemented, but this is a quite common case.
7559
7560    This function handles the most common cases of these common expressions.
7561    It is called after we have processed the basic block ending with the
7562    NOTE_INSN_LOOP_END note that ends a loop and the previous JUMP_INSN
7563    jumps to a label used only once.  */
7564
7565 static void
7566 cse_around_loop (loop_start)
7567      rtx loop_start;
7568 {
7569   rtx insn;
7570   int i;
7571   struct table_elt *p;
7572
7573   /* If the jump at the end of the loop doesn't go to the start, we don't
7574      do anything.  */
7575   for (insn = PREV_INSN (loop_start);
7576        insn && (GET_CODE (insn) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (insn) >= 0);
7577        insn = PREV_INSN (insn))
7578     ;
7579
7580   if (insn == 0
7581       || GET_CODE (insn) != NOTE
7582       || NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG)
7583     return;
7584
7585   /* If the last insn of the loop (the end test) was an NE comparison,
7586      we will interpret it as an EQ comparison, since we fell through
7587      the loop.  Any equivalences resulting from that comparison are
7588      therefore not valid and must be invalidated.  */
7589   if (last_jump_equiv_class)
7590     for (p = last_jump_equiv_class->first_same_value; p;
7591          p = p->next_same_value)
7592       if (GET_CODE (p->exp) == MEM || GET_CODE (p->exp) == REG
7593           || GET_CODE (p->exp) == SUBREG)
7594         invalidate (p->exp);
7595       else if (GET_CODE (p->exp) == STRICT_LOW_PART
7596                || GET_CODE (p->exp) == ZERO_EXTRACT)
7597         invalidate (XEXP (p->exp, 0));
7598
7599   /* Process insns starting after LOOP_START until we hit a CALL_INSN or
7600      a CODE_LABEL (we could handle a CALL_INSN, but it isn't worth it).
7601
7602      The only thing we do with SET_DEST is invalidate entries, so we
7603      can safely process each SET in order.  It is slightly less efficient
7604      to do so, but we only want to handle the most common cases.  */
7605
7606   for (insn = NEXT_INSN (loop_start);
7607        GET_CODE (insn) != CALL_INSN && GET_CODE (insn) != CODE_LABEL
7608        && ! (GET_CODE (insn) == NOTE
7609              && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END);
7610        insn = NEXT_INSN (insn))
7611     {
7612       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
7613           && (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
7614               || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER))
7615         cse_set_around_loop (PATTERN (insn), insn, loop_start);
7616       else if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
7617                && GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
7618         for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
7619           if (GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)) == SET
7620               || GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)) == CLOBBER)
7621             cse_set_around_loop (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i), insn,
7622                                  loop_start);
7623     }
7624 }
7625 \f
7626 /* Variable used for communications between the next two routines.  */
7627
7628 static struct write_data skipped_writes_memory;
7629
7630 /* Process one SET of an insn that was skipped.  We ignore CLOBBERs
7631    since they are done elsewhere.  This function is called via note_stores.  */
7632
7633 static void
7634 invalidate_skipped_set (dest, set)
7635      rtx set;
7636      rtx dest;
7637 {
7638   if (GET_CODE (set) == CLOBBER
7639 #ifdef HAVE_cc0
7640       || dest == cc0_rtx
7641 #endif
7642       || dest == pc_rtx)
7643     return;
7644
7645   if (GET_CODE (dest) == MEM)
7646     note_mem_written (dest, &skipped_writes_memory);
7647
7648   /* There are times when an address can appear varying and be a PLUS
7649      during this scan when it would be a fixed address were we to know
7650      the proper equivalences.  So promote "nonscalar" to be "all".  */
7651   if (skipped_writes_memory.nonscalar)
7652     skipped_writes_memory.all = 1;
7653
7654   if (GET_CODE (dest) == REG || GET_CODE (dest) == SUBREG
7655       || (! skipped_writes_memory.all && ! cse_rtx_addr_varies_p (dest)))
7656     invalidate (dest);
7657   else if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART
7658            || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
7659     invalidate (XEXP (dest, 0));
7660 }
7661
7662 /* Invalidate all insns from START up to the end of the function or the
7663    next label.  This called when we wish to CSE around a block that is
7664    conditionally executed.  */
7665
7666 static void
7667 invalidate_skipped_block (start)
7668      rtx start;
7669 {
7670   rtx insn;
7671   static struct write_data init = {0, 0, 0, 0};
7672   static struct write_data everything = {0, 1, 1, 1};
7673
7674   for (insn = start; insn && GET_CODE (insn) != CODE_LABEL;
7675        insn = NEXT_INSN (insn))
7676     {
7677       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
7678         continue;
7679
7680       skipped_writes_memory = init;
7681
7682       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
7683         {
7684           invalidate_for_call ();
7685           skipped_writes_memory = everything;
7686         }
7687
7688       note_stores (PATTERN (insn), invalidate_skipped_set);
7689       invalidate_from_clobbers (&skipped_writes_memory, PATTERN (insn));
7690     }
7691 }
7692 \f
7693 /* Used for communication between the following two routines; contains a
7694    value to be checked for modification.  */
7695
7696 static rtx cse_check_loop_start_value;
7697
7698 /* If modifying X will modify the value in CSE_CHECK_LOOP_START_VALUE,
7699    indicate that fact by setting CSE_CHECK_LOOP_START_VALUE to 0.  */
7700
7701 static void
7702 cse_check_loop_start (x, set)
7703      rtx x;
7704      rtx set;
7705 {
7706   if (cse_check_loop_start_value == 0
7707       || GET_CODE (x) == CC0 || GET_CODE (x) == PC)
7708     return;
7709
7710   if ((GET_CODE (x) == MEM && GET_CODE (cse_check_loop_start_value) == MEM)
7711       || reg_overlap_mentioned_p (x, cse_check_loop_start_value))
7712     cse_check_loop_start_value = 0;
7713 }
7714
7715 /* X is a SET or CLOBBER contained in INSN that was found near the start of
7716    a loop that starts with the label at LOOP_START.
7717
7718    If X is a SET, we see if its SET_SRC is currently in our hash table.
7719    If so, we see if it has a value equal to some register used only in the
7720    loop exit code (as marked by jump.c).
7721
7722    If those two conditions are true, we search backwards from the start of
7723    the loop to see if that same value was loaded into a register that still
7724    retains its value at the start of the loop.
7725
7726    If so, we insert an insn after the load to copy the destination of that
7727    load into the equivalent register and (try to) replace our SET_SRC with that
7728    register.
7729
7730    In any event, we invalidate whatever this SET or CLOBBER modifies.  */
7731
7732 static void
7733 cse_set_around_loop (x, insn, loop_start)
7734      rtx x;
7735      rtx insn;
7736      rtx loop_start;
7737 {
7738   struct table_elt *src_elt;
7739   static struct write_data init = {0, 0, 0, 0};
7740   struct write_data writes_memory;
7741
7742   writes_memory = init;
7743
7744   /* If this is a SET, see if we can replace SET_SRC, but ignore SETs that
7745      are setting PC or CC0 or whose SET_SRC is already a register.  */
7746   if (GET_CODE (x) == SET
7747       && GET_CODE (SET_DEST (x)) != PC && GET_CODE (SET_DEST (x)) != CC0
7748       && GET_CODE (SET_SRC (x)) != REG)
7749     {
7750       src_elt = lookup (SET_SRC (x),
7751                         HASH (SET_SRC (x), GET_MODE (SET_DEST (x))),
7752                         GET_MODE (SET_DEST (x)));
7753
7754       if (src_elt)
7755         for (src_elt = src_elt->first_same_value; src_elt;
7756              src_elt = src_elt->next_same_value)
7757           if (GET_CODE (src_elt->exp) == REG && REG_LOOP_TEST_P (src_elt->exp)
7758               && COST (src_elt->exp) < COST (SET_SRC (x)))
7759             {
7760               rtx p, set;
7761
7762               /* Look for an insn in front of LOOP_START that sets
7763                  something in the desired mode to SET_SRC (x) before we hit
7764                  a label or CALL_INSN.  */
7765
7766               for (p = prev_nonnote_insn (loop_start);
7767                    p && GET_CODE (p) != CALL_INSN
7768                    && GET_CODE (p) != CODE_LABEL;
7769                    p = prev_nonnote_insn  (p))
7770                 if ((set = single_set (p)) != 0
7771                     && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
7772                     && GET_MODE (SET_DEST (set)) == src_elt->mode
7773                     && rtx_equal_p (SET_SRC (set), SET_SRC (x)))
7774                   {
7775                     /* We now have to ensure that nothing between P
7776                        and LOOP_START modified anything referenced in
7777                        SET_SRC (x).  We know that nothing within the loop
7778                        can modify it, or we would have invalidated it in
7779                        the hash table.  */
7780                     rtx q;
7781
7782                     cse_check_loop_start_value = SET_SRC (x);
7783                     for (q = p; q != loop_start; q = NEXT_INSN (q))
7784                       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (q)) == 'i')
7785                         note_stores (PATTERN (q), cse_check_loop_start);
7786
7787                     /* If nothing was changed and we can replace our
7788                        SET_SRC, add an insn after P to copy its destination
7789                        to what we will be replacing SET_SRC with.  */
7790                     if (cse_check_loop_start_value
7791                         && validate_change (insn, &SET_SRC (x),
7792                                             src_elt->exp, 0))
7793                       emit_insn_after (gen_move_insn (src_elt->exp,
7794                                                       SET_DEST (set)),
7795                                        p);
7796                     break;
7797                   }
7798             }
7799     }
7800
7801   /* Now invalidate anything modified by X.  */
7802   note_mem_written (SET_DEST (x), &writes_memory);
7803
7804   if (writes_memory.var)
7805     invalidate_memory (&writes_memory);
7806
7807   /* See comment on similar code in cse_insn for explanation of these tests. */
7808   if (GET_CODE (SET_DEST (x)) == REG || GET_CODE (SET_DEST (x)) == SUBREG
7809       || (GET_CODE (SET_DEST (x)) == MEM && ! writes_memory.all
7810           && ! cse_rtx_addr_varies_p (SET_DEST (x))))
7811     invalidate (SET_DEST (x));
7812   else if (GET_CODE (SET_DEST (x)) == STRICT_LOW_PART
7813            || GET_CODE (SET_DEST (x)) == ZERO_EXTRACT)
7814     invalidate (XEXP (SET_DEST (x), 0));
7815 }
7816 \f
7817 /* Find the end of INSN's basic block and return its range,
7818    the total number of SETs in all the insns of the block, the last insn of the
7819    block, and the branch path.
7820
7821    The branch path indicates which branches should be followed.  If a non-zero
7822    path size is specified, the block should be rescanned and a different set
7823    of branches will be taken.  The branch path is only used if
7824    FLAG_CSE_FOLLOW_JUMPS or FLAG_CSE_SKIP_BLOCKS is non-zero.
7825
7826    DATA is a pointer to a struct cse_basic_block_data, defined below, that is
7827    used to describe the block.  It is filled in with the information about
7828    the current block.  The incoming structure's branch path, if any, is used
7829    to construct the output branch path.  */
7830
7831 void
7832 cse_end_of_basic_block (insn, data, follow_jumps, after_loop, skip_blocks)
7833      rtx insn;
7834      struct cse_basic_block_data *data;
7835      int follow_jumps;
7836      int after_loop;
7837      int skip_blocks;
7838 {
7839   rtx p = insn, q;
7840   int nsets = 0;
7841   int low_cuid = INSN_CUID (insn), high_cuid = INSN_CUID (insn);
7842   rtx next = GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i' ? insn : next_real_insn (insn);
7843   int path_size = data->path_size;
7844   int path_entry = 0;
7845   int i;
7846
7847   /* Update the previous branch path, if any.  If the last branch was
7848      previously TAKEN, mark it NOT_TAKEN.  If it was previously NOT_TAKEN,
7849      shorten the path by one and look at the previous branch.  We know that
7850      at least one branch must have been taken if PATH_SIZE is non-zero.  */
7851   while (path_size > 0)
7852     {
7853       if (data->path[path_size - 1].status != NOT_TAKEN)
7854         {
7855           data->path[path_size - 1].status = NOT_TAKEN;
7856           break;
7857         }
7858       else
7859         path_size--;
7860     }
7861
7862   /* Scan to end of this basic block.  */
7863   while (p && GET_CODE (p) != CODE_LABEL)
7864     {
7865       /* Don't cse out the end of a loop.  This makes a difference
7866          only for the unusual loops that always execute at least once;
7867          all other loops have labels there so we will stop in any case.
7868          Cse'ing out the end of the loop is dangerous because it
7869          might cause an invariant expression inside the loop
7870          to be reused after the end of the loop.  This would make it
7871          hard to move the expression out of the loop in loop.c,
7872          especially if it is one of several equivalent expressions
7873          and loop.c would like to eliminate it.
7874
7875          If we are running after loop.c has finished, we can ignore
7876          the NOTE_INSN_LOOP_END.  */
7877
7878       if (! after_loop && GET_CODE (p) == NOTE
7879           && NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)
7880         break;
7881
7882       /* Don't cse over a call to setjmp; on some machines (eg vax)
7883          the regs restored by the longjmp come from
7884          a later time than the setjmp.  */
7885       if (GET_CODE (p) == NOTE
7886           && NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_SETJMP)
7887         break;
7888
7889       /* A PARALLEL can have lots of SETs in it,
7890          especially if it is really an ASM_OPERANDS.  */
7891       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i'
7892           && GET_CODE (PATTERN (p)) == PARALLEL)
7893         nsets += XVECLEN (PATTERN (p), 0);
7894       else if (GET_CODE (p) != NOTE)
7895         nsets += 1;
7896         
7897       /* Ignore insns made by CSE; they cannot affect the boundaries of
7898          the basic block.  */
7899
7900       if (INSN_UID (p) <= max_uid && INSN_CUID (p) > high_cuid)
7901         high_cuid = INSN_CUID (p);
7902       if (INSN_UID (p) <= max_uid && INSN_CUID (p) < low_cuid)
7903         low_cuid = INSN_CUID (p);
7904
7905       /* See if this insn is in our branch path.  If it is and we are to
7906          take it, do so.  */
7907       if (path_entry < path_size && data->path[path_entry].branch == p)
7908         {
7909           if (data->path[path_entry].status != NOT_TAKEN)
7910             p = JUMP_LABEL (p);
7911           
7912           /* Point to next entry in path, if any.  */
7913           path_entry++;
7914         }
7915
7916       /* If this is a conditional jump, we can follow it if -fcse-follow-jumps
7917          was specified, we haven't reached our maximum path length, there are
7918          insns following the target of the jump, this is the only use of the
7919          jump label, and the target label is preceded by a BARRIER.
7920
7921          Alternatively, we can follow the jump if it branches around a
7922          block of code and there are no other branches into the block.
7923          In this case invalidate_skipped_block will be called to invalidate any
7924          registers set in the block when following the jump.  */
7925
7926       else if ((follow_jumps || skip_blocks) && path_size < PATHLENGTH - 1
7927                && GET_CODE (p) == JUMP_INSN
7928                && GET_CODE (PATTERN (p)) == SET
7929                && GET_CODE (SET_SRC (PATTERN (p))) == IF_THEN_ELSE
7930                && LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (p)) == 1
7931                && NEXT_INSN (JUMP_LABEL (p)) != 0)
7932         {
7933           for (q = PREV_INSN (JUMP_LABEL (p)); q; q = PREV_INSN (q))
7934             if ((GET_CODE (q) != NOTE
7935                  || NOTE_LINE_NUMBER (q) == NOTE_INSN_LOOP_END
7936                  || NOTE_LINE_NUMBER (q) == NOTE_INSN_SETJMP)
7937                 && (GET_CODE (q) != CODE_LABEL || LABEL_NUSES (q) != 0))
7938               break;
7939
7940           /* If we ran into a BARRIER, this code is an extension of the
7941              basic block when the branch is taken.  */
7942           if (follow_jumps && q != 0 && GET_CODE (q) == BARRIER)
7943             {
7944               /* Don't allow ourself to keep walking around an
7945                  always-executed loop.  */
7946               if (next_real_insn (q) == next)
7947                 {
7948                   p = NEXT_INSN (p);
7949                   continue;
7950                 }
7951
7952               /* Similarly, don't put a branch in our path more than once.  */
7953               for (i = 0; i < path_entry; i++)
7954                 if (data->path[i].branch == p)
7955                   break;
7956
7957               if (i != path_entry)
7958                 break;
7959
7960               data->path[path_entry].branch = p;
7961               data->path[path_entry++].status = TAKEN;
7962
7963               /* This branch now ends our path.  It was possible that we
7964                  didn't see this branch the last time around (when the
7965                  insn in front of the target was a JUMP_INSN that was
7966                  turned into a no-op).  */
7967               path_size = path_entry;
7968
7969               p = JUMP_LABEL (p);
7970               /* Mark block so we won't scan it again later.  */
7971               PUT_MODE (NEXT_INSN (p), QImode);
7972             }
7973           /* Detect a branch around a block of code.  */
7974           else if (skip_blocks && q != 0 && GET_CODE (q) != CODE_LABEL)
7975             {
7976               register rtx tmp;
7977
7978               if (next_real_insn (q) == next)
7979                 {
7980                   p = NEXT_INSN (p);
7981                   continue;
7982                 }
7983
7984               for (i = 0; i < path_entry; i++)
7985                 if (data->path[i].branch == p)
7986                   break;
7987
7988               if (i != path_entry)
7989                 break;
7990
7991               /* This is no_labels_between_p (p, q) with an added check for
7992                  reaching the end of a function (in case Q precedes P).  */
7993               for (tmp = NEXT_INSN (p); tmp && tmp != q; tmp = NEXT_INSN (tmp))
7994                 if (GET_CODE (tmp) == CODE_LABEL)
7995                   break;
7996               
7997               if (tmp == q)
7998                 {
7999                   data->path[path_entry].branch = p;
8000                   data->path[path_entry++].status = AROUND;
8001
8002                   path_size = path_entry;
8003
8004                   p = JUMP_LABEL (p);
8005                   /* Mark block so we won't scan it again later.  */
8006                   PUT_MODE (NEXT_INSN (p), QImode);
8007                 }
8008             }
8009         }
8010       p = NEXT_INSN (p);
8011     }
8012
8013   data->low_cuid = low_cuid;
8014   data->high_cuid = high_cuid;
8015   data->nsets = nsets;
8016   data->last = p;
8017
8018   /* If all jumps in the path are not taken, set our path length to zero
8019      so a rescan won't be done.  */
8020   for (i = path_size - 1; i >= 0; i--)
8021     if (data->path[i].status != NOT_TAKEN)
8022       break;
8023
8024   if (i == -1)
8025     data->path_size = 0;
8026   else
8027     data->path_size = path_size;
8028
8029   /* End the current branch path.  */
8030   data->path[path_size].branch = 0;
8031 }
8032 \f
8033 /* Perform cse on the instructions of a function.
8034    F is the first instruction.
8035    NREGS is one plus the highest pseudo-reg number used in the instruction.
8036
8037    AFTER_LOOP is 1 if this is the cse call done after loop optimization
8038    (only if -frerun-cse-after-loop).
8039
8040    Returns 1 if jump_optimize should be redone due to simplifications
8041    in conditional jump instructions.  */
8042
8043 int
8044 cse_main (f, nregs, after_loop, file)
8045      rtx f;
8046      int nregs;
8047      int after_loop;
8048      FILE *file;
8049 {
8050   struct cse_basic_block_data val;
8051   register rtx insn = f;
8052   register int i;
8053
8054   cse_jumps_altered = 0;
8055   constant_pool_entries_cost = 0;
8056   val.path_size = 0;
8057
8058   init_recog ();
8059
8060   max_reg = nregs;
8061
8062   all_minus_one = (int *) alloca (nregs * sizeof (int));
8063   consec_ints = (int *) alloca (nregs * sizeof (int));
8064
8065   for (i = 0; i < nregs; i++)
8066     {
8067       all_minus_one[i] = -1;
8068       consec_ints[i] = i;
8069     }
8070
8071   reg_next_eqv = (int *) alloca (nregs * sizeof (int));
8072   reg_prev_eqv = (int *) alloca (nregs * sizeof (int));
8073   reg_qty = (int *) alloca (nregs * sizeof (int));
8074   reg_in_table = (int *) alloca (nregs * sizeof (int));
8075   reg_tick = (int *) alloca (nregs * sizeof (int));
8076
8077 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
8078
8079   /* Allocate scratch rtl here.  cse_insn will fill in the memory reference
8080      and change the code and mode as appropriate.  */
8081   memory_extend_rtx = gen_rtx (ZERO_EXTEND, VOIDmode, 0);
8082 #endif
8083
8084   /* Discard all the free elements of the previous function
8085      since they are allocated in the temporarily obstack.  */
8086   bzero ((char *) table, sizeof table);
8087   free_element_chain = 0;
8088   n_elements_made = 0;
8089
8090   /* Find the largest uid.  */
8091
8092   max_uid = get_max_uid ();
8093   uid_cuid = (int *) alloca ((max_uid + 1) * sizeof (int));
8094   bzero ((char *) uid_cuid, (max_uid + 1) * sizeof (int));
8095
8096   /* Compute the mapping from uids to cuids.
8097      CUIDs are numbers assigned to insns, like uids,
8098      except that cuids increase monotonically through the code.
8099      Don't assign cuids to line-number NOTEs, so that the distance in cuids
8100      between two insns is not affected by -g.  */
8101
8102   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
8103     {
8104       if (GET_CODE (insn) != NOTE
8105           || NOTE_LINE_NUMBER (insn) < 0)
8106         INSN_CUID (insn) = ++i;
8107       else
8108         /* Give a line number note the same cuid as preceding insn.  */
8109         INSN_CUID (insn) = i;
8110     }
8111
8112   /* Initialize which registers are clobbered by calls.  */
8113
8114   CLEAR_HARD_REG_SET (regs_invalidated_by_call);
8115
8116   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
8117     if ((call_used_regs[i]
8118          /* Used to check !fixed_regs[i] here, but that isn't safe;
8119             fixed regs are still call-clobbered, and sched can get
8120             confused if they can "live across calls".
8121
8122             The frame pointer is always preserved across calls.  The arg
8123             pointer is if it is fixed.  The stack pointer usually is, unless
8124             RETURN_POPS_ARGS, in which case an explicit CLOBBER
8125             will be present.  If we are generating PIC code, the PIC offset
8126             table register is preserved across calls.  */
8127
8128          && i != STACK_POINTER_REGNUM
8129          && i != FRAME_POINTER_REGNUM
8130 #if HARD_FRAME_POINTER_REGNUM != FRAME_POINTER_REGNUM
8131          && i != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
8132 #endif
8133 #if ARG_POINTER_REGNUM != FRAME_POINTER_REGNUM
8134          && ! (i == ARG_POINTER_REGNUM && fixed_regs[i])
8135 #endif
8136 #if defined (PIC_OFFSET_TABLE_REGNUM) && !defined (PIC_OFFSET_TABLE_REG_CALL_CLOBBERED)
8137          && ! (i == PIC_OFFSET_TABLE_REGNUM && flag_pic)
8138 #endif
8139          )
8140         || global_regs[i])
8141       SET_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, i);
8142
8143   /* Loop over basic blocks.
8144      Compute the maximum number of qty's needed for each basic block
8145      (which is 2 for each SET).  */
8146   insn = f;
8147   while (insn)
8148     {
8149       cse_end_of_basic_block (insn, &val, flag_cse_follow_jumps, after_loop,
8150                               flag_cse_skip_blocks);
8151
8152       /* If this basic block was already processed or has no sets, skip it.  */
8153       if (val.nsets == 0 || GET_MODE (insn) == QImode)
8154         {
8155           PUT_MODE (insn, VOIDmode);
8156           insn = (val.last ? NEXT_INSN (val.last) : 0);
8157           val.path_size = 0;
8158           continue;
8159         }
8160
8161       cse_basic_block_start = val.low_cuid;
8162       cse_basic_block_end = val.high_cuid;
8163       max_qty = val.nsets * 2;
8164       
8165       if (file)
8166         fprintf (file, ";; Processing block from %d to %d, %d sets.\n",
8167                  INSN_UID (insn), val.last ? INSN_UID (val.last) : 0,
8168                  val.nsets);
8169
8170       /* Make MAX_QTY bigger to give us room to optimize
8171          past the end of this basic block, if that should prove useful.  */
8172       if (max_qty < 500)
8173         max_qty = 500;
8174
8175       max_qty += max_reg;
8176
8177       /* If this basic block is being extended by following certain jumps,
8178          (see `cse_end_of_basic_block'), we reprocess the code from the start.
8179          Otherwise, we start after this basic block.  */
8180       if (val.path_size > 0)
8181         cse_basic_block (insn, val.last, val.path, 0);
8182       else
8183         {
8184           int old_cse_jumps_altered = cse_jumps_altered;
8185           rtx temp;
8186
8187           /* When cse changes a conditional jump to an unconditional
8188              jump, we want to reprocess the block, since it will give
8189              us a new branch path to investigate.  */
8190           cse_jumps_altered = 0;
8191           temp = cse_basic_block (insn, val.last, val.path, ! after_loop);
8192           if (cse_jumps_altered == 0
8193               || (flag_cse_follow_jumps == 0 && flag_cse_skip_blocks == 0))
8194             insn = temp;
8195
8196           cse_jumps_altered |= old_cse_jumps_altered;
8197         }
8198
8199 #ifdef USE_C_ALLOCA
8200       alloca (0);
8201 #endif
8202     }
8203
8204   /* Tell refers_to_mem_p that qty_const info is not available.  */
8205   qty_const = 0;
8206
8207   if (max_elements_made < n_elements_made)
8208     max_elements_made = n_elements_made;
8209
8210   return cse_jumps_altered;
8211 }
8212
8213 /* Process a single basic block.  FROM and TO and the limits of the basic
8214    block.  NEXT_BRANCH points to the branch path when following jumps or
8215    a null path when not following jumps.
8216
8217    AROUND_LOOP is non-zero if we are to try to cse around to the start of a
8218    loop.  This is true when we are being called for the last time on a
8219    block and this CSE pass is before loop.c.  */
8220
8221 static rtx
8222 cse_basic_block (from, to, next_branch, around_loop)
8223      register rtx from, to;
8224      struct branch_path *next_branch;
8225      int around_loop;
8226 {
8227   register rtx insn;
8228   int to_usage = 0;
8229   int in_libcall_block = 0;
8230
8231   /* Each of these arrays is undefined before max_reg, so only allocate
8232      the space actually needed and adjust the start below.  */
8233
8234   qty_first_reg = (int *) alloca ((max_qty - max_reg) * sizeof (int));
8235   qty_last_reg = (int *) alloca ((max_qty - max_reg) * sizeof (int));
8236   qty_mode= (enum machine_mode *) alloca ((max_qty - max_reg) * sizeof (enum machine_mode));
8237   qty_const = (rtx *) alloca ((max_qty - max_reg) * sizeof (rtx));
8238   qty_const_insn = (rtx *) alloca ((max_qty - max_reg) * sizeof (rtx));
8239   qty_comparison_code
8240     = (enum rtx_code *) alloca ((max_qty - max_reg) * sizeof (enum rtx_code));
8241   qty_comparison_qty = (int *) alloca ((max_qty - max_reg) * sizeof (int));
8242   qty_comparison_const = (rtx *) alloca ((max_qty - max_reg) * sizeof (rtx));
8243
8244   qty_first_reg -= max_reg;
8245   qty_last_reg -= max_reg;
8246   qty_mode -= max_reg;
8247   qty_const -= max_reg;
8248   qty_const_insn -= max_reg;
8249   qty_comparison_code -= max_reg;
8250   qty_comparison_qty -= max_reg;
8251   qty_comparison_const -= max_reg;
8252
8253   new_basic_block ();
8254
8255   /* TO might be a label.  If so, protect it from being deleted.  */
8256   if (to != 0 && GET_CODE (to) == CODE_LABEL)
8257     ++LABEL_NUSES (to);
8258
8259   for (insn = from; insn != to; insn = NEXT_INSN (insn))
8260     {
8261       register enum rtx_code code;
8262
8263       /* See if this is a branch that is part of the path.  If so, and it is
8264          to be taken, do so.  */
8265       if (next_branch->branch == insn)
8266         {
8267           enum taken status = next_branch++->status;
8268           if (status != NOT_TAKEN)
8269             {
8270               if (status == TAKEN)
8271                 record_jump_equiv (insn, 1);
8272               else
8273                 invalidate_skipped_block (NEXT_INSN (insn));
8274
8275               /* Set the last insn as the jump insn; it doesn't affect cc0.
8276                  Then follow this branch.  */
8277 #ifdef HAVE_cc0
8278               prev_insn_cc0 = 0;
8279 #endif
8280               prev_insn = insn;
8281               insn = JUMP_LABEL (insn);
8282               continue;
8283             }
8284         }
8285         
8286       code = GET_CODE (insn);
8287       if (GET_MODE (insn) == QImode)
8288         PUT_MODE (insn, VOIDmode);
8289
8290       if (GET_RTX_CLASS (code) == 'i')
8291         {
8292           /* Process notes first so we have all notes in canonical forms when
8293              looking for duplicate operations.  */
8294
8295           if (REG_NOTES (insn))
8296             REG_NOTES (insn) = cse_process_notes (REG_NOTES (insn), NULL_RTX);
8297
8298           /* Track when we are inside in LIBCALL block.  Inside such a block,
8299              we do not want to record destinations.  The last insn of a
8300              LIBCALL block is not considered to be part of the block, since
8301              its destination is the result of the block and hence should be
8302              recorded.  */
8303
8304           if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
8305             in_libcall_block = 1;
8306           else if (find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
8307             in_libcall_block = 0;
8308
8309           cse_insn (insn, in_libcall_block);
8310         }
8311
8312       /* If INSN is now an unconditional jump, skip to the end of our
8313          basic block by pretending that we just did the last insn in the
8314          basic block.  If we are jumping to the end of our block, show
8315          that we can have one usage of TO.  */
8316
8317       if (simplejump_p (insn))
8318         {
8319           if (to == 0)
8320             return 0;
8321
8322           if (JUMP_LABEL (insn) == to)
8323             to_usage = 1;
8324
8325           /* Maybe TO was deleted because the jump is unconditional.
8326              If so, there is nothing left in this basic block.  */
8327           /* ??? Perhaps it would be smarter to set TO
8328              to whatever follows this insn, 
8329              and pretend the basic block had always ended here.  */
8330           if (INSN_DELETED_P (to))
8331             break;
8332
8333           insn = PREV_INSN (to);
8334         }
8335
8336       /* See if it is ok to keep on going past the label
8337          which used to end our basic block.  Remember that we incremented
8338          the count of that label, so we decrement it here.  If we made
8339          a jump unconditional, TO_USAGE will be one; in that case, we don't
8340          want to count the use in that jump.  */
8341
8342       if (to != 0 && NEXT_INSN (insn) == to
8343           && GET_CODE (to) == CODE_LABEL && --LABEL_NUSES (to) == to_usage)
8344         {
8345           struct cse_basic_block_data val;
8346
8347           insn = NEXT_INSN (to);
8348
8349           if (LABEL_NUSES (to) == 0)
8350             delete_insn (to);
8351
8352           /* Find the end of the following block.  Note that we won't be
8353              following branches in this case.  If TO was the last insn
8354              in the function, we are done.  Similarly, if we deleted the
8355              insn after TO, it must have been because it was preceded by
8356              a BARRIER.  In that case, we are done with this block because it
8357              has no continuation.  */
8358
8359           if (insn == 0 || INSN_DELETED_P (insn))
8360             return 0;
8361
8362           to_usage = 0;
8363           val.path_size = 0;
8364           cse_end_of_basic_block (insn, &val, 0, 0, 0);
8365
8366           /* If the tables we allocated have enough space left
8367              to handle all the SETs in the next basic block,
8368              continue through it.  Otherwise, return,
8369              and that block will be scanned individually.  */
8370           if (val.nsets * 2 + next_qty > max_qty)
8371             break;
8372
8373           cse_basic_block_start = val.low_cuid;
8374           cse_basic_block_end = val.high_cuid;
8375           to = val.last;
8376
8377           /* Prevent TO from being deleted if it is a label.  */
8378           if (to != 0 && GET_CODE (to) == CODE_LABEL)
8379             ++LABEL_NUSES (to);
8380
8381           /* Back up so we process the first insn in the extension.  */
8382           insn = PREV_INSN (insn);
8383         }
8384     }
8385
8386   if (next_qty > max_qty)
8387     abort ();
8388
8389   /* If we are running before loop.c, we stopped on a NOTE_INSN_LOOP_END, and
8390      the previous insn is the only insn that branches to the head of a loop,
8391      we can cse into the loop.  Don't do this if we changed the jump
8392      structure of a loop unless we aren't going to be following jumps.  */
8393
8394   if ((cse_jumps_altered == 0
8395        || (flag_cse_follow_jumps == 0 && flag_cse_skip_blocks == 0))
8396       && around_loop && to != 0
8397       && GET_CODE (to) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (to) == NOTE_INSN_LOOP_END
8398       && GET_CODE (PREV_INSN (to)) == JUMP_INSN
8399       && JUMP_LABEL (PREV_INSN (to)) != 0
8400       && LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (PREV_INSN (to))) == 1)
8401     cse_around_loop (JUMP_LABEL (PREV_INSN (to)));
8402
8403   return to ? NEXT_INSN (to) : 0;
8404 }
8405 \f
8406 /* Count the number of times registers are used (not set) in X.
8407    COUNTS is an array in which we accumulate the count, INCR is how much
8408    we count each register usage.  
8409
8410    Don't count a usage of DEST, which is the SET_DEST of a SET which 
8411    contains X in its SET_SRC.  This is because such a SET does not
8412    modify the liveness of DEST.  */
8413
8414 static void
8415 count_reg_usage (x, counts, dest, incr)
8416      rtx x;
8417      int *counts;
8418      rtx dest;
8419      int incr;
8420 {
8421   enum rtx_code code;
8422   char *fmt;
8423   int i, j;
8424
8425   if (x == 0)
8426     return;
8427
8428   switch (code = GET_CODE (x))
8429     {
8430     case REG:
8431       if (x != dest)
8432         counts[REGNO (x)] += incr;
8433       return;
8434
8435     case PC:
8436     case CC0:
8437     case CONST:
8438     case CONST_INT:
8439     case CONST_DOUBLE:
8440     case SYMBOL_REF:
8441     case LABEL_REF:
8442     case CLOBBER:
8443       return;
8444
8445     case SET:
8446       /* Unless we are setting a REG, count everything in SET_DEST.  */
8447       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
8448         count_reg_usage (SET_DEST (x), counts, NULL_RTX, incr);
8449
8450       /* If SRC has side-effects, then we can't delete this insn, so the
8451          usage of SET_DEST inside SRC counts.
8452
8453          ??? Strictly-speaking, we might be preserving this insn
8454          because some other SET has side-effects, but that's hard
8455          to do and can't happen now.  */
8456       count_reg_usage (SET_SRC (x), counts,
8457                        side_effects_p (SET_SRC (x)) ? NULL_RTX : SET_DEST (x),
8458                        incr);
8459       return;
8460
8461     case CALL_INSN:
8462       count_reg_usage (CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (x), counts, NULL_RTX, incr);
8463
8464       /* ... falls through ...  */
8465     case INSN:
8466     case JUMP_INSN:
8467       count_reg_usage (PATTERN (x), counts, NULL_RTX, incr);
8468
8469       /* Things used in a REG_EQUAL note aren't dead since loop may try to
8470          use them.  */
8471
8472       count_reg_usage (REG_NOTES (x), counts, NULL_RTX, incr);
8473       return;
8474
8475     case EXPR_LIST:
8476     case INSN_LIST:
8477       if (REG_NOTE_KIND (x) == REG_EQUAL
8478           || GET_CODE (XEXP (x,0)) == USE)
8479         count_reg_usage (XEXP (x, 0), counts, NULL_RTX, incr);
8480       count_reg_usage (XEXP (x, 1), counts, NULL_RTX, incr);
8481       return;
8482     }
8483
8484   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
8485   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
8486     {
8487       if (fmt[i] == 'e')
8488         count_reg_usage (XEXP (x, i), counts, dest, incr);
8489       else if (fmt[i] == 'E')
8490         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
8491           count_reg_usage (XVECEXP (x, i, j), counts, dest, incr);
8492     }
8493 }
8494 \f
8495 /* Scan all the insns and delete any that are dead; i.e., they store a register
8496    that is never used or they copy a register to itself.
8497
8498    This is used to remove insns made obviously dead by cse.  It improves the
8499    heuristics in loop since it won't try to move dead invariants out of loops
8500    or make givs for dead quantities.  The remaining passes of the compilation
8501    are also sped up.  */
8502
8503 void
8504 delete_dead_from_cse (insns, nreg)
8505      rtx insns;
8506      int nreg;
8507 {
8508   int *counts = (int *) alloca (nreg * sizeof (int));
8509   rtx insn, prev;
8510   rtx tem;
8511   int i;
8512   int in_libcall = 0;
8513
8514   /* First count the number of times each register is used.  */
8515   bzero ((char *) counts, sizeof (int) * nreg);
8516   for (insn = next_real_insn (insns); insn; insn = next_real_insn (insn))
8517     count_reg_usage (insn, counts, NULL_RTX, 1);
8518
8519   /* Go from the last insn to the first and delete insns that only set unused
8520      registers or copy a register to itself.  As we delete an insn, remove
8521      usage counts for registers it uses.  */
8522   for (insn = prev_real_insn (get_last_insn ()); insn; insn = prev)
8523     {
8524       int live_insn = 0;
8525
8526       prev = prev_real_insn (insn);
8527
8528       /* Don't delete any insns that are part of a libcall block.
8529          Flow or loop might get confused if we did that.  Remember
8530          that we are scanning backwards.  */
8531       if (find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
8532         in_libcall = 1;
8533
8534       if (in_libcall)
8535         live_insn = 1;
8536       else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
8537         {
8538           if (GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (insn))) == REG
8539               && SET_DEST (PATTERN (insn)) == SET_SRC (PATTERN (insn)))
8540             ;
8541
8542 #ifdef HAVE_cc0
8543           else if (GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (insn))) == CC0
8544                    && ! side_effects_p (SET_SRC (PATTERN (insn)))
8545                    && ((tem = next_nonnote_insn (insn)) == 0
8546                        || GET_RTX_CLASS (GET_CODE (tem)) != 'i'
8547                        || ! reg_referenced_p (cc0_rtx, PATTERN (tem))))
8548             ;
8549 #endif
8550           else if (GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (insn))) != REG
8551                    || REGNO (SET_DEST (PATTERN (insn))) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
8552                    || counts[REGNO (SET_DEST (PATTERN (insn)))] != 0
8553                    || side_effects_p (SET_SRC (PATTERN (insn))))
8554             live_insn = 1;
8555         }
8556       else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
8557         for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
8558           {
8559             rtx elt = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
8560
8561             if (GET_CODE (elt) == SET)
8562               {
8563                 if (GET_CODE (SET_DEST (elt)) == REG
8564                     && SET_DEST (elt) == SET_SRC (elt))
8565                   ;
8566
8567 #ifdef HAVE_cc0
8568                 else if (GET_CODE (SET_DEST (elt)) == CC0
8569                          && ! side_effects_p (SET_SRC (elt))
8570                          && ((tem = next_nonnote_insn (insn)) == 0
8571                              || GET_RTX_CLASS (GET_CODE (tem)) != 'i'
8572                              || ! reg_referenced_p (cc0_rtx, PATTERN (tem))))
8573                   ;
8574 #endif
8575                 else if (GET_CODE (SET_DEST (elt)) != REG
8576                          || REGNO (SET_DEST (elt)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
8577                          || counts[REGNO (SET_DEST (elt))] != 0
8578                          || side_effects_p (SET_SRC (elt)))
8579                   live_insn = 1;
8580               }
8581             else if (GET_CODE (elt) != CLOBBER && GET_CODE (elt) != USE)
8582               live_insn = 1;
8583           }
8584       else
8585         live_insn = 1;
8586
8587       /* If this is a dead insn, delete it and show registers in it aren't
8588          being used.  */
8589
8590       if (! live_insn)
8591         {
8592           count_reg_usage (insn, counts, NULL_RTX, -1);
8593           delete_insn (insn);
8594         }
8595
8596       if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
8597         in_libcall = 0;
8598     }
8599 }