OSDN Git Service

* config/i386/i386.md (*popcountsi2_cmp_zext): Remove mode attribute
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / fwprop.c
1 /* RTL-based forward propagation pass for GNU compiler.
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Paolo Bonzini and Steven Bosscher.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "toplev.h"
27
28 #include "timevar.h"
29 #include "rtl.h"
30 #include "tm_p.h"
31 #include "emit-rtl.h"
32 #include "insn-config.h"
33 #include "recog.h"
34 #include "flags.h"
35 #include "obstack.h"
36 #include "basic-block.h"
37 #include "output.h"
38 #include "df.h"
39 #include "target.h"
40 #include "cfgloop.h"
41 #include "tree-pass.h"
42 #include "domwalk.h"
43
44
45 /* This pass does simple forward propagation and simplification when an
46    operand of an insn can only come from a single def.  This pass uses
47    df.c, so it is global.  However, we only do limited analysis of
48    available expressions.
49
50    1) The pass tries to propagate the source of the def into the use,
51    and checks if the result is independent of the substituted value.
52    For example, the high word of a (zero_extend:DI (reg:SI M)) is always
53    zero, independent of the source register.
54
55    In particular, we propagate constants into the use site.  Sometimes
56    RTL expansion did not put the constant in the same insn on purpose,
57    to satisfy a predicate, and the result will fail to be recognized;
58    but this happens rarely and in this case we can still create a
59    REG_EQUAL note.  For multi-word operations, this
60
61       (set (subreg:SI (reg:DI 120) 0) (const_int 0))
62       (set (subreg:SI (reg:DI 120) 4) (const_int -1))
63       (set (subreg:SI (reg:DI 122) 0)
64          (ior:SI (subreg:SI (reg:DI 119) 0) (subreg:SI (reg:DI 120) 0)))
65       (set (subreg:SI (reg:DI 122) 4)
66          (ior:SI (subreg:SI (reg:DI 119) 4) (subreg:SI (reg:DI 120) 4)))
67
68    can be simplified to the much simpler
69
70       (set (subreg:SI (reg:DI 122) 0) (subreg:SI (reg:DI 119)))
71       (set (subreg:SI (reg:DI 122) 4) (const_int -1))
72
73    This particular propagation is also effective at putting together
74    complex addressing modes.  We are more aggressive inside MEMs, in
75    that all definitions are propagated if the use is in a MEM; if the
76    result is a valid memory address we check address_cost to decide
77    whether the substitution is worthwhile.
78
79    2) The pass propagates register copies.  This is not as effective as
80    the copy propagation done by CSE's canon_reg, which works by walking
81    the instruction chain, it can help the other transformations.
82
83    We should consider removing this optimization, and instead reorder the
84    RTL passes, because GCSE does this transformation too.  With some luck,
85    the CSE pass at the end of rest_of_handle_gcse could also go away.
86
87    3) The pass looks for paradoxical subregs that are actually unnecessary.
88    Things like this:
89
90      (set (reg:QI 120) (subreg:QI (reg:SI 118) 0))
91      (set (reg:QI 121) (subreg:QI (reg:SI 119) 0))
92      (set (reg:SI 122) (plus:SI (subreg:SI (reg:QI 120) 0)
93                                 (subreg:SI (reg:QI 121) 0)))
94
95    are very common on machines that can only do word-sized operations.
96    For each use of a paradoxical subreg (subreg:WIDER (reg:NARROW N) 0),
97    if it has a single def and it is (subreg:NARROW (reg:WIDE M) 0),
98    we can replace the paradoxical subreg with simply (reg:WIDE M).  The
99    above will simplify this to
100
101      (set (reg:QI 120) (subreg:QI (reg:SI 118) 0))
102      (set (reg:QI 121) (subreg:QI (reg:SI 119) 0))
103      (set (reg:SI 122) (plus:SI (reg:SI 118) (reg:SI 119)))
104
105    where the first two insns are now dead.
106
107    We used to use reaching definitions to find which uses have a
108    single reaching definition (sounds obvious...), but this is too
109    complex a problem in nasty testcases like PR33928.  Now we use the
110    multiple definitions problem in df-problems.c.  The similarity
111    between that problem and SSA form creation is taken further, in
112    that fwprop does a dominator walk to create its chains; however,
113    instead of creating a PHI function where multiple definitions meet
114    I just punt and record only singleton use-def chains, which is
115    all that is needed by fwprop.  */
116
117
118 static int num_changes;
119
120 DEF_VEC_P(df_ref);
121 DEF_VEC_ALLOC_P(df_ref,heap);
122 static VEC(df_ref,heap) *use_def_ref;
123 static VEC(df_ref,heap) *reg_defs;
124 static VEC(df_ref,heap) *reg_defs_stack;
125
126 /* The MD bitmaps are trimmed to include only live registers to cut
127    memory usage on testcases like insn-recog.c.  Track live registers
128    in the basic block and do not perform forward propagation if the
129    destination is a dead pseudo occurring in a note.  */
130 static bitmap local_md;
131 static bitmap local_lr;
132
133 /* Return the only def in USE's use-def chain, or NULL if there is
134    more than one def in the chain.  */
135
136 static inline df_ref
137 get_def_for_use (df_ref use)
138 {
139   return VEC_index (df_ref, use_def_ref, DF_REF_ID (use));
140 }
141
142
143 /* Update the reg_defs vector with non-partial definitions in DEF_REC.
144    TOP_FLAG says which artificials uses should be used, when DEF_REC
145    is an artificial def vector.  LOCAL_MD is modified as after a
146    df_md_simulate_* function; we do more or less the same processing
147    done there, so we do not use those functions.  */
148
149 #define DF_MD_GEN_FLAGS \
150         (DF_REF_PARTIAL | DF_REF_CONDITIONAL | DF_REF_MAY_CLOBBER)
151
152 static void
153 process_defs (df_ref *def_rec, int top_flag)
154 {
155   df_ref def;
156   while ((def = *def_rec++) != NULL)
157     {
158       df_ref curr_def = VEC_index (df_ref, reg_defs, DF_REF_REGNO (def));
159       unsigned int dregno;
160
161       if ((DF_REF_FLAGS (def) & DF_REF_AT_TOP) != top_flag)
162         continue;
163
164       dregno = DF_REF_REGNO (def);
165       if (curr_def)
166         VEC_safe_push (df_ref, heap, reg_defs_stack, curr_def);
167       else
168         {
169           /* Do not store anything if "transitioning" from NULL to NULL.  But
170              otherwise, push a special entry on the stack to tell the
171              leave_block callback that the entry in reg_defs was NULL.  */
172           if (DF_REF_FLAGS (def) & DF_MD_GEN_FLAGS)
173             ;
174           else
175             VEC_safe_push (df_ref, heap, reg_defs_stack, def);
176         }
177
178       if (DF_REF_FLAGS (def) & DF_MD_GEN_FLAGS)
179         {
180           bitmap_set_bit (local_md, dregno);
181           VEC_replace (df_ref, reg_defs, dregno, NULL);
182         }
183       else
184         {
185           bitmap_clear_bit (local_md, dregno);
186           VEC_replace (df_ref, reg_defs, dregno, def);
187         }
188     }
189 }
190
191
192 /* Fill the use_def_ref vector with values for the uses in USE_REC,
193    taking reaching definitions info from LOCAL_MD and REG_DEFS.
194    TOP_FLAG says which artificials uses should be used, when USE_REC
195    is an artificial use vector.  */
196
197 static void
198 process_uses (df_ref *use_rec, int top_flag)
199 {
200   df_ref use;
201   while ((use = *use_rec++) != NULL)
202     if ((DF_REF_FLAGS (use) & DF_REF_AT_TOP) == top_flag)
203       {
204         unsigned int uregno = DF_REF_REGNO (use);
205         if (VEC_index (df_ref, reg_defs, uregno)
206             && !bitmap_bit_p (local_md, uregno)
207             && bitmap_bit_p (local_lr, uregno))
208           VEC_replace (df_ref, use_def_ref, DF_REF_ID (use),
209                        VEC_index (df_ref, reg_defs, uregno));
210       }
211 }
212
213
214 static void
215 single_def_use_enter_block (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
216                             basic_block bb)
217 {
218   int bb_index = bb->index;
219   struct df_md_bb_info *md_bb_info = df_md_get_bb_info (bb_index);
220   struct df_lr_bb_info *lr_bb_info = df_lr_get_bb_info (bb_index);
221   rtx insn;
222
223   bitmap_copy (local_md, md_bb_info->in);
224   bitmap_copy (local_lr, lr_bb_info->in);
225
226   /* Push a marker for the leave_block callback.  */
227   VEC_safe_push (df_ref, heap, reg_defs_stack, NULL);
228
229   process_uses (df_get_artificial_uses (bb_index), DF_REF_AT_TOP);
230   process_defs (df_get_artificial_defs (bb_index), DF_REF_AT_TOP);
231   df_simulate_initialize_forwards (bb, local_lr);
232
233   FOR_BB_INSNS (bb, insn)
234     if (INSN_P (insn))
235       {
236         unsigned int uid = INSN_UID (insn);
237         process_uses (DF_INSN_UID_USES (uid), 0);
238         process_uses (DF_INSN_UID_EQ_USES (uid), 0);
239         process_defs (DF_INSN_UID_DEFS (uid), 0);
240         df_simulate_one_insn_forwards (bb, insn, local_lr);
241       }
242
243   process_uses (df_get_artificial_uses (bb_index), 0);
244   process_defs (df_get_artificial_defs (bb_index), 0);
245 }
246
247 /* Pop the definitions created in this basic block when leaving its
248    dominated parts.  */
249
250 static void
251 single_def_use_leave_block (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
252                             basic_block bb ATTRIBUTE_UNUSED)
253 {
254   df_ref saved_def;
255   while ((saved_def = VEC_pop (df_ref, reg_defs_stack)) != NULL)
256     {
257       unsigned int dregno = DF_REF_REGNO (saved_def);
258
259       /* See also process_defs.  */
260       if (saved_def == VEC_index (df_ref, reg_defs, dregno))
261         VEC_replace (df_ref, reg_defs, dregno, NULL);
262       else
263         VEC_replace (df_ref, reg_defs, dregno, saved_def);
264     }
265 }
266
267
268 /* Build a vector holding the reaching definitions of uses reached by a
269    single dominating definition.  */
270
271 static void
272 build_single_def_use_links (void)
273 {
274   struct dom_walk_data walk_data;
275
276   /* We use the multiple definitions problem to compute our restricted
277      use-def chains.  */
278   df_set_flags (DF_EQ_NOTES);
279   df_md_add_problem ();
280   df_note_add_problem ();
281   df_analyze ();
282   df_maybe_reorganize_use_refs (DF_REF_ORDER_BY_INSN_WITH_NOTES);
283
284   use_def_ref = VEC_alloc (df_ref, heap, DF_USES_TABLE_SIZE ());
285   VEC_safe_grow_cleared (df_ref, heap, use_def_ref, DF_USES_TABLE_SIZE ());
286
287   reg_defs = VEC_alloc (df_ref, heap, max_reg_num ());
288   VEC_safe_grow_cleared (df_ref, heap, reg_defs, max_reg_num ());
289
290   reg_defs_stack = VEC_alloc (df_ref, heap, n_basic_blocks * 10);
291   local_md = BITMAP_ALLOC (NULL);
292   local_lr = BITMAP_ALLOC (NULL);
293
294   /* Walk the dominator tree looking for single reaching definitions
295      dominating the uses.  This is similar to how SSA form is built.  */
296   walk_data.dom_direction = CDI_DOMINATORS;
297   walk_data.initialize_block_local_data = NULL;
298   walk_data.before_dom_children = single_def_use_enter_block;
299   walk_data.after_dom_children = single_def_use_leave_block;
300
301   init_walk_dominator_tree (&walk_data);
302   walk_dominator_tree (&walk_data, ENTRY_BLOCK_PTR);
303   fini_walk_dominator_tree (&walk_data);
304
305   BITMAP_FREE (local_lr);
306   BITMAP_FREE (local_md);
307   VEC_free (df_ref, heap, reg_defs);
308   VEC_free (df_ref, heap, reg_defs_stack);
309 }
310
311 \f
312 /* Do not try to replace constant addresses or addresses of local and
313    argument slots.  These MEM expressions are made only once and inserted
314    in many instructions, as well as being used to control symbol table
315    output.  It is not safe to clobber them.
316
317    There are some uncommon cases where the address is already in a register
318    for some reason, but we cannot take advantage of that because we have
319    no easy way to unshare the MEM.  In addition, looking up all stack
320    addresses is costly.  */
321
322 static bool
323 can_simplify_addr (rtx addr)
324 {
325   rtx reg;
326
327   if (CONSTANT_ADDRESS_P (addr))
328     return false;
329
330   if (GET_CODE (addr) == PLUS)
331     reg = XEXP (addr, 0);
332   else
333     reg = addr;
334
335   return (!REG_P (reg)
336           || (REGNO (reg) != FRAME_POINTER_REGNUM
337               && REGNO (reg) != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
338               && REGNO (reg) != ARG_POINTER_REGNUM));
339 }
340
341 /* Returns a canonical version of X for the address, from the point of view,
342    that all multiplications are represented as MULT instead of the multiply
343    by a power of 2 being represented as ASHIFT.
344
345    Every ASHIFT we find has been made by simplify_gen_binary and was not
346    there before, so it is not shared.  So we can do this in place.  */
347
348 static void
349 canonicalize_address (rtx x)
350 {
351   for (;;)
352     switch (GET_CODE (x))
353       {
354       case ASHIFT:
355         if (CONST_INT_P (XEXP (x, 1))
356             && INTVAL (XEXP (x, 1)) < GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (x))
357             && INTVAL (XEXP (x, 1)) >= 0)
358           {
359             HOST_WIDE_INT shift = INTVAL (XEXP (x, 1));
360             PUT_CODE (x, MULT);
361             XEXP (x, 1) = gen_int_mode ((HOST_WIDE_INT) 1 << shift,
362                                         GET_MODE (x));
363           }
364
365         x = XEXP (x, 0);
366         break;
367
368       case PLUS:
369         if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == PLUS
370             || GET_CODE (XEXP (x, 0)) == ASHIFT
371             || GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST)
372           canonicalize_address (XEXP (x, 0));
373
374         x = XEXP (x, 1);
375         break;
376
377       case CONST:
378         x = XEXP (x, 0);
379         break;
380
381       default:
382         return;
383       }
384 }
385
386 /* OLD is a memory address.  Return whether it is good to use NEW instead,
387    for a memory access in the given MODE.  */
388
389 static bool
390 should_replace_address (rtx old_rtx, rtx new_rtx, enum machine_mode mode,
391                         addr_space_t as, bool speed)
392 {
393   int gain;
394
395   if (rtx_equal_p (old_rtx, new_rtx)
396       || !memory_address_addr_space_p (mode, new_rtx, as))
397     return false;
398
399   /* Copy propagation is always ok.  */
400   if (REG_P (old_rtx) && REG_P (new_rtx))
401     return true;
402
403   /* Prefer the new address if it is less expensive.  */
404   gain = (address_cost (old_rtx, mode, as, speed)
405           - address_cost (new_rtx, mode, as, speed));
406
407   /* If the addresses have equivalent cost, prefer the new address
408      if it has the highest `rtx_cost'.  That has the potential of
409      eliminating the most insns without additional costs, and it
410      is the same that cse.c used to do.  */
411   if (gain == 0)
412     gain = rtx_cost (new_rtx, SET, speed) - rtx_cost (old_rtx, SET, speed);
413
414   return (gain > 0);
415 }
416
417
418 /* Flags for the last parameter of propagate_rtx_1.  */
419
420 enum {
421   /* If PR_CAN_APPEAR is true, propagate_rtx_1 always returns true;
422      if it is false, propagate_rtx_1 returns false if, for at least
423      one occurrence OLD, it failed to collapse the result to a constant.
424      For example, (mult:M (reg:M A) (minus:M (reg:M B) (reg:M A))) may
425      collapse to zero if replacing (reg:M B) with (reg:M A).
426
427      PR_CAN_APPEAR is disregarded inside MEMs: in that case,
428      propagate_rtx_1 just tries to make cheaper and valid memory
429      addresses.  */
430   PR_CAN_APPEAR = 1,
431
432   /* If PR_HANDLE_MEM is not set, propagate_rtx_1 won't attempt any replacement
433      outside memory addresses.  This is needed because propagate_rtx_1 does
434      not do any analysis on memory; thus it is very conservative and in general
435      it will fail if non-read-only MEMs are found in the source expression.
436
437      PR_HANDLE_MEM is set when the source of the propagation was not
438      another MEM.  Then, it is safe not to treat non-read-only MEMs as
439      ``opaque'' objects.  */
440   PR_HANDLE_MEM = 2,
441
442   /* Set when costs should be optimized for speed.  */
443   PR_OPTIMIZE_FOR_SPEED = 4
444 };
445
446
447 /* Replace all occurrences of OLD in *PX with NEW and try to simplify the
448    resulting expression.  Replace *PX with a new RTL expression if an
449    occurrence of OLD was found.
450
451    This is only a wrapper around simplify-rtx.c: do not add any pattern
452    matching code here.  (The sole exception is the handling of LO_SUM, but
453    that is because there is no simplify_gen_* function for LO_SUM).  */
454
455 static bool
456 propagate_rtx_1 (rtx *px, rtx old_rtx, rtx new_rtx, int flags)
457 {
458   rtx x = *px, tem = NULL_RTX, op0, op1, op2;
459   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
460   enum machine_mode mode = GET_MODE (x);
461   enum machine_mode op_mode;
462   bool can_appear = (flags & PR_CAN_APPEAR) != 0;
463   bool valid_ops = true;
464
465   if (!(flags & PR_HANDLE_MEM) && MEM_P (x) && !MEM_READONLY_P (x))
466     {
467       /* If unsafe, change MEMs to CLOBBERs or SCRATCHes (to preserve whether
468          they have side effects or not).  */
469       *px = (side_effects_p (x)
470              ? gen_rtx_CLOBBER (GET_MODE (x), const0_rtx)
471              : gen_rtx_SCRATCH (GET_MODE (x)));
472       return false;
473     }
474
475   /* If X is OLD_RTX, return NEW_RTX.  But not if replacing only within an
476      address, and we are *not* inside one.  */
477   if (x == old_rtx)
478     {
479       *px = new_rtx;
480       return can_appear;
481     }
482
483   /* If this is an expression, try recursive substitution.  */
484   switch (GET_RTX_CLASS (code))
485     {
486     case RTX_UNARY:
487       op0 = XEXP (x, 0);
488       op_mode = GET_MODE (op0);
489       valid_ops &= propagate_rtx_1 (&op0, old_rtx, new_rtx, flags);
490       if (op0 == XEXP (x, 0))
491         return true;
492       tem = simplify_gen_unary (code, mode, op0, op_mode);
493       break;
494
495     case RTX_BIN_ARITH:
496     case RTX_COMM_ARITH:
497       op0 = XEXP (x, 0);
498       op1 = XEXP (x, 1);
499       valid_ops &= propagate_rtx_1 (&op0, old_rtx, new_rtx, flags);
500       valid_ops &= propagate_rtx_1 (&op1, old_rtx, new_rtx, flags);
501       if (op0 == XEXP (x, 0) && op1 == XEXP (x, 1))
502         return true;
503       tem = simplify_gen_binary (code, mode, op0, op1);
504       break;
505
506     case RTX_COMPARE:
507     case RTX_COMM_COMPARE:
508       op0 = XEXP (x, 0);
509       op1 = XEXP (x, 1);
510       op_mode = GET_MODE (op0) != VOIDmode ? GET_MODE (op0) : GET_MODE (op1);
511       valid_ops &= propagate_rtx_1 (&op0, old_rtx, new_rtx, flags);
512       valid_ops &= propagate_rtx_1 (&op1, old_rtx, new_rtx, flags);
513       if (op0 == XEXP (x, 0) && op1 == XEXP (x, 1))
514         return true;
515       tem = simplify_gen_relational (code, mode, op_mode, op0, op1);
516       break;
517
518     case RTX_TERNARY:
519     case RTX_BITFIELD_OPS:
520       op0 = XEXP (x, 0);
521       op1 = XEXP (x, 1);
522       op2 = XEXP (x, 2);
523       op_mode = GET_MODE (op0);
524       valid_ops &= propagate_rtx_1 (&op0, old_rtx, new_rtx, flags);
525       valid_ops &= propagate_rtx_1 (&op1, old_rtx, new_rtx, flags);
526       valid_ops &= propagate_rtx_1 (&op2, old_rtx, new_rtx, flags);
527       if (op0 == XEXP (x, 0) && op1 == XEXP (x, 1) && op2 == XEXP (x, 2))
528         return true;
529       if (op_mode == VOIDmode)
530         op_mode = GET_MODE (op0);
531       tem = simplify_gen_ternary (code, mode, op_mode, op0, op1, op2);
532       break;
533
534     case RTX_EXTRA:
535       /* The only case we try to handle is a SUBREG.  */
536       if (code == SUBREG)
537         {
538           op0 = XEXP (x, 0);
539           valid_ops &= propagate_rtx_1 (&op0, old_rtx, new_rtx, flags);
540           if (op0 == XEXP (x, 0))
541             return true;
542           tem = simplify_gen_subreg (mode, op0, GET_MODE (SUBREG_REG (x)),
543                                      SUBREG_BYTE (x));
544         }
545       break;
546
547     case RTX_OBJ:
548       if (code == MEM && x != new_rtx)
549         {
550           rtx new_op0;
551           op0 = XEXP (x, 0);
552
553           /* There are some addresses that we cannot work on.  */
554           if (!can_simplify_addr (op0))
555             return true;
556
557           op0 = new_op0 = targetm.delegitimize_address (op0);
558           valid_ops &= propagate_rtx_1 (&new_op0, old_rtx, new_rtx,
559                                         flags | PR_CAN_APPEAR);
560
561           /* Dismiss transformation that we do not want to carry on.  */
562           if (!valid_ops
563               || new_op0 == op0
564               || !(GET_MODE (new_op0) == GET_MODE (op0)
565                    || GET_MODE (new_op0) == VOIDmode))
566             return true;
567
568           canonicalize_address (new_op0);
569
570           /* Copy propagations are always ok.  Otherwise check the costs.  */
571           if (!(REG_P (old_rtx) && REG_P (new_rtx))
572               && !should_replace_address (op0, new_op0, GET_MODE (x),
573                                           MEM_ADDR_SPACE (x),
574                                           flags & PR_OPTIMIZE_FOR_SPEED))
575             return true;
576
577           tem = replace_equiv_address_nv (x, new_op0);
578         }
579
580       else if (code == LO_SUM)
581         {
582           op0 = XEXP (x, 0);
583           op1 = XEXP (x, 1);
584
585           /* The only simplification we do attempts to remove references to op0
586              or make it constant -- in both cases, op0's invalidity will not
587              make the result invalid.  */
588           propagate_rtx_1 (&op0, old_rtx, new_rtx, flags | PR_CAN_APPEAR);
589           valid_ops &= propagate_rtx_1 (&op1, old_rtx, new_rtx, flags);
590           if (op0 == XEXP (x, 0) && op1 == XEXP (x, 1))
591             return true;
592
593           /* (lo_sum (high x) x) -> x  */
594           if (GET_CODE (op0) == HIGH && rtx_equal_p (XEXP (op0, 0), op1))
595             tem = op1;
596           else
597             tem = gen_rtx_LO_SUM (mode, op0, op1);
598
599           /* OP1 is likely not a legitimate address, otherwise there would have
600              been no LO_SUM.  We want it to disappear if it is invalid, return
601              false in that case.  */
602           return memory_address_p (mode, tem);
603         }
604
605       else if (code == REG)
606         {
607           if (rtx_equal_p (x, old_rtx))
608             {
609               *px = new_rtx;
610               return can_appear;
611             }
612         }
613       break;
614
615     default:
616       break;
617     }
618
619   /* No change, no trouble.  */
620   if (tem == NULL_RTX)
621     return true;
622
623   *px = tem;
624
625   /* The replacement we made so far is valid, if all of the recursive
626      replacements were valid, or we could simplify everything to
627      a constant.  */
628   return valid_ops || can_appear || CONSTANT_P (tem);
629 }
630
631
632 /* for_each_rtx traversal function that returns 1 if BODY points to
633    a non-constant mem.  */
634
635 static int
636 varying_mem_p (rtx *body, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
637 {
638   rtx x = *body;
639   return MEM_P (x) && !MEM_READONLY_P (x);
640 }
641
642
643 /* Replace all occurrences of OLD in X with NEW and try to simplify the
644    resulting expression (in mode MODE).  Return a new expression if it is
645    a constant, otherwise X.
646
647    Simplifications where occurrences of NEW collapse to a constant are always
648    accepted.  All simplifications are accepted if NEW is a pseudo too.
649    Otherwise, we accept simplifications that have a lower or equal cost.  */
650
651 static rtx
652 propagate_rtx (rtx x, enum machine_mode mode, rtx old_rtx, rtx new_rtx,
653                bool speed)
654 {
655   rtx tem;
656   bool collapsed;
657   int flags;
658
659   if (REG_P (new_rtx) && REGNO (new_rtx) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
660     return NULL_RTX;
661
662   flags = 0;
663   if (REG_P (new_rtx) || CONSTANT_P (new_rtx))
664     flags |= PR_CAN_APPEAR;
665   if (!for_each_rtx (&new_rtx, varying_mem_p, NULL))
666     flags |= PR_HANDLE_MEM;
667
668   if (speed)
669     flags |= PR_OPTIMIZE_FOR_SPEED;
670
671   tem = x;
672   collapsed = propagate_rtx_1 (&tem, old_rtx, copy_rtx (new_rtx), flags);
673   if (tem == x || !collapsed)
674     return NULL_RTX;
675
676   /* gen_lowpart_common will not be able to process VOIDmode entities other
677      than CONST_INTs.  */
678   if (GET_MODE (tem) == VOIDmode && !CONST_INT_P (tem))
679     return NULL_RTX;
680
681   if (GET_MODE (tem) == VOIDmode)
682     tem = rtl_hooks.gen_lowpart_no_emit (mode, tem);
683   else
684     gcc_assert (GET_MODE (tem) == mode);
685
686   return tem;
687 }
688
689
690 \f
691
692 /* Return true if the register from reference REF is killed
693    between FROM to (but not including) TO.  */
694
695 static bool
696 local_ref_killed_between_p (df_ref ref, rtx from, rtx to)
697 {
698   rtx insn;
699
700   for (insn = from; insn != to; insn = NEXT_INSN (insn))
701     {
702       df_ref *def_rec;
703       if (!INSN_P (insn))
704         continue;
705
706       for (def_rec = DF_INSN_DEFS (insn); *def_rec; def_rec++)
707         {
708           df_ref def = *def_rec;
709           if (DF_REF_REGNO (ref) == DF_REF_REGNO (def))
710             return true;
711         }
712     }
713   return false;
714 }
715
716
717 /* Check if the given DEF is available in INSN.  This would require full
718    computation of available expressions; we check only restricted conditions:
719    - if DEF is the sole definition of its register, go ahead;
720    - in the same basic block, we check for no definitions killing the
721      definition of DEF_INSN;
722    - if USE's basic block has DEF's basic block as the sole predecessor,
723      we check if the definition is killed after DEF_INSN or before
724      TARGET_INSN insn, in their respective basic blocks.  */
725 static bool
726 use_killed_between (df_ref use, rtx def_insn, rtx target_insn)
727 {
728   basic_block def_bb = BLOCK_FOR_INSN (def_insn);
729   basic_block target_bb = BLOCK_FOR_INSN (target_insn);
730   int regno;
731   df_ref def;
732
733   /* We used to have a def reaching a use that is _before_ the def,
734      with the def not dominating the use even though the use and def
735      are in the same basic block, when a register may be used
736      uninitialized in a loop.  This should not happen anymore since
737      we do not use reaching definitions, but still we test for such
738      cases and assume that DEF is not available.  */
739   if (def_bb == target_bb
740       ? DF_INSN_LUID (def_insn) >= DF_INSN_LUID (target_insn)
741       : !dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, target_bb, def_bb))
742     return true;
743
744   /* Check if the reg in USE has only one definition.  We already
745      know that this definition reaches use, or we wouldn't be here.
746      However, this is invalid for hard registers because if they are
747      live at the beginning of the function it does not mean that we
748      have an uninitialized access.  */
749   regno = DF_REF_REGNO (use);
750   def = DF_REG_DEF_CHAIN (regno);
751   if (def
752       && DF_REF_NEXT_REG (def) == NULL
753       && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
754     return false;
755
756   /* Check locally if we are in the same basic block.  */
757   if (def_bb == target_bb)
758     return local_ref_killed_between_p (use, def_insn, target_insn);
759
760   /* Finally, if DEF_BB is the sole predecessor of TARGET_BB.  */
761   if (single_pred_p (target_bb)
762       && single_pred (target_bb) == def_bb)
763     {
764       df_ref x;
765
766       /* See if USE is killed between DEF_INSN and the last insn in the
767          basic block containing DEF_INSN.  */
768       x = df_bb_regno_last_def_find (def_bb, regno);
769       if (x && DF_INSN_LUID (DF_REF_INSN (x)) >= DF_INSN_LUID (def_insn))
770         return true;
771
772       /* See if USE is killed between TARGET_INSN and the first insn in the
773          basic block containing TARGET_INSN.  */
774       x = df_bb_regno_first_def_find (target_bb, regno);
775       if (x && DF_INSN_LUID (DF_REF_INSN (x)) < DF_INSN_LUID (target_insn))
776         return true;
777
778       return false;
779     }
780
781   /* Otherwise assume the worst case.  */
782   return true;
783 }
784
785
786 /* Check if all uses in DEF_INSN can be used in TARGET_INSN.  This
787    would require full computation of available expressions;
788    we check only restricted conditions, see use_killed_between.  */
789 static bool
790 all_uses_available_at (rtx def_insn, rtx target_insn)
791 {
792   df_ref *use_rec;
793   struct df_insn_info *insn_info = DF_INSN_INFO_GET (def_insn);
794   rtx def_set = single_set (def_insn);
795
796   gcc_assert (def_set);
797
798   /* If target_insn comes right after def_insn, which is very common
799      for addresses, we can use a quicker test.  */
800   if (NEXT_INSN (def_insn) == target_insn
801       && REG_P (SET_DEST (def_set)))
802     {
803       rtx def_reg = SET_DEST (def_set);
804
805       /* If the insn uses the reg that it defines, the substitution is
806          invalid.  */
807       for (use_rec = DF_INSN_INFO_USES (insn_info); *use_rec; use_rec++)
808         {
809           df_ref use = *use_rec;
810           if (rtx_equal_p (DF_REF_REG (use), def_reg))
811             return false;
812         }
813       for (use_rec = DF_INSN_INFO_EQ_USES (insn_info); *use_rec; use_rec++)
814         {
815           df_ref use = *use_rec;
816           if (rtx_equal_p (DF_REF_REG (use), def_reg))
817             return false;
818         }
819     }
820   else
821     {
822       rtx def_reg = REG_P (SET_DEST (def_set)) ? SET_DEST (def_set) : NULL_RTX;
823
824       /* Look at all the uses of DEF_INSN, and see if they are not
825          killed between DEF_INSN and TARGET_INSN.  */
826       for (use_rec = DF_INSN_INFO_USES (insn_info); *use_rec; use_rec++)
827         {
828           df_ref use = *use_rec;
829           if (def_reg && rtx_equal_p (DF_REF_REG (use), def_reg))
830             return false;
831           if (use_killed_between (use, def_insn, target_insn))
832             return false;
833         }
834       for (use_rec = DF_INSN_INFO_EQ_USES (insn_info); *use_rec; use_rec++)
835         {
836           df_ref use = *use_rec;
837           if (def_reg && rtx_equal_p (DF_REF_REG (use), def_reg))
838             return false;
839           if (use_killed_between (use, def_insn, target_insn))
840             return false;
841         }
842     }
843
844   return true;
845 }
846
847 \f
848 struct find_occurrence_data
849 {
850   rtx find;
851   rtx *retval;
852 };
853
854 /* Callback for for_each_rtx, used in find_occurrence.
855    See if PX is the rtx we have to find.  Return 1 to stop for_each_rtx
856    if successful, or 0 to continue traversing otherwise.  */
857
858 static int
859 find_occurrence_callback (rtx *px, void *data)
860 {
861   struct find_occurrence_data *fod = (struct find_occurrence_data *) data;
862   rtx x = *px;
863   rtx find = fod->find;
864
865   if (x == find)
866     {
867       fod->retval = px;
868       return 1;
869     }
870
871   return 0;
872 }
873
874 /* Return a pointer to one of the occurrences of register FIND in *PX.  */
875
876 static rtx *
877 find_occurrence (rtx *px, rtx find)
878 {
879   struct find_occurrence_data data;
880
881   gcc_assert (REG_P (find)
882               || (GET_CODE (find) == SUBREG
883                   && REG_P (SUBREG_REG (find))));
884
885   data.find = find;
886   data.retval = NULL;
887   for_each_rtx (px, find_occurrence_callback, &data);
888   return data.retval;
889 }
890
891 \f
892 /* Inside INSN, the expression rooted at *LOC has been changed, moving some
893    uses from USE_VEC.  Find those that are present, and create new items
894    in the data flow object of the pass.  Mark any new uses as having the
895    given TYPE.  */
896 static void
897 update_df (rtx insn, rtx *loc, df_ref *use_rec, enum df_ref_type type,
898            int new_flags)
899 {
900   bool changed = false;
901
902   /* Add a use for the registers that were propagated.  */
903   while (*use_rec)
904     {
905       df_ref use = *use_rec;
906       df_ref orig_use = use, new_use;
907       int width = -1;
908       int offset = -1;
909       enum machine_mode mode = VOIDmode;
910       rtx *new_loc = find_occurrence (loc, DF_REF_REG (orig_use));
911       use_rec++;
912
913       if (!new_loc)
914         continue;
915
916       if (DF_REF_FLAGS_IS_SET (orig_use, DF_REF_SIGN_EXTRACT | DF_REF_ZERO_EXTRACT))
917         {
918           width = DF_REF_EXTRACT_WIDTH (orig_use);
919           offset = DF_REF_EXTRACT_OFFSET (orig_use);
920           mode = DF_REF_EXTRACT_MODE (orig_use);
921         }
922
923       /* Add a new insn use.  Use the original type, because it says if the
924          use was within a MEM.  */
925       new_use = df_ref_create (DF_REF_REG (orig_use), new_loc,
926                                insn, BLOCK_FOR_INSN (insn),
927                                type, DF_REF_FLAGS (orig_use) | new_flags,
928                                width, offset, mode);
929
930       /* Set up the use-def chain.  */
931       gcc_assert (DF_REF_ID (new_use) == (int) VEC_length (df_ref, use_def_ref));
932       VEC_safe_push (df_ref, heap, use_def_ref, get_def_for_use (orig_use));
933       changed = true;
934     }
935   if (changed)
936     df_insn_rescan (insn);
937 }
938
939
940 /* Try substituting NEW into LOC, which originated from forward propagation
941    of USE's value from DEF_INSN.  SET_REG_EQUAL says whether we are
942    substituting the whole SET_SRC, so we can set a REG_EQUAL note if the
943    new insn is not recognized.  Return whether the substitution was
944    performed.  */
945
946 static bool
947 try_fwprop_subst (df_ref use, rtx *loc, rtx new_rtx, rtx def_insn, bool set_reg_equal)
948 {
949   rtx insn = DF_REF_INSN (use);
950   enum df_ref_type type = DF_REF_TYPE (use);
951   int flags = DF_REF_FLAGS (use);
952   rtx set = single_set (insn);
953   bool speed = optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (insn));
954   int old_cost = 0;
955   bool ok;
956
957   /* forward_propagate_subreg may be operating on an instruction with
958      multiple sets.  If so, assume the cost of the new instruction is
959      not greater than the old one.  */
960   if (set)
961     old_cost = rtx_cost (SET_SRC (set), SET, speed);
962   if (dump_file)
963     {
964       fprintf (dump_file, "\nIn insn %d, replacing\n ", INSN_UID (insn));
965       print_inline_rtx (dump_file, *loc, 2);
966       fprintf (dump_file, "\n with ");
967       print_inline_rtx (dump_file, new_rtx, 2);
968       fprintf (dump_file, "\n");
969     }
970
971   validate_unshare_change (insn, loc, new_rtx, true);
972   if (!verify_changes (0))
973     {
974       if (dump_file)
975         fprintf (dump_file, "Changes to insn %d not recognized\n",
976                  INSN_UID (insn));
977       ok = false;
978     }
979
980   else if (DF_REF_TYPE (use) == DF_REF_REG_USE
981            && set
982            && rtx_cost (SET_SRC (set), SET, speed) > old_cost)
983     {
984       if (dump_file)
985         fprintf (dump_file, "Changes to insn %d not profitable\n",
986                  INSN_UID (insn));
987       ok = false;
988     }
989
990   else
991     {
992       if (dump_file)
993         fprintf (dump_file, "Changed insn %d\n", INSN_UID (insn));
994       ok = true;
995     }
996
997   if (ok)
998     {
999       confirm_change_group ();
1000       num_changes++;
1001
1002       df_ref_remove (use);
1003       if (!CONSTANT_P (new_rtx))
1004         {
1005           struct df_insn_info *insn_info = DF_INSN_INFO_GET (def_insn);
1006           update_df (insn, loc, DF_INSN_INFO_USES (insn_info), type, flags);
1007           update_df (insn, loc, DF_INSN_INFO_EQ_USES (insn_info), type, flags);
1008         }
1009     }
1010   else
1011     {
1012       cancel_changes (0);
1013
1014       /* Can also record a simplified value in a REG_EQUAL note,
1015          making a new one if one does not already exist.  */
1016       if (set_reg_equal)
1017         {
1018           if (dump_file)
1019             fprintf (dump_file, " Setting REG_EQUAL note\n");
1020
1021           set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (new_rtx));
1022
1023           /* ??? Is this still necessary if we add the note through
1024              set_unique_reg_note?  */
1025           if (!CONSTANT_P (new_rtx))
1026             {
1027               struct df_insn_info *insn_info = DF_INSN_INFO_GET (def_insn);
1028               update_df (insn, loc, DF_INSN_INFO_USES (insn_info),
1029                          type, DF_REF_IN_NOTE);
1030               update_df (insn, loc, DF_INSN_INFO_EQ_USES (insn_info),
1031                          type, DF_REF_IN_NOTE);
1032             }
1033         }
1034     }
1035
1036   return ok;
1037 }
1038
1039 /* For the given single_set INSN, containing SRC known to be a
1040    ZERO_EXTEND or SIGN_EXTEND of a register, return true if INSN
1041    is redundant due to the register being set by a LOAD_EXTEND_OP
1042    load from memory.  */
1043
1044 static bool
1045 free_load_extend (rtx src, rtx insn)
1046 {
1047   rtx reg;
1048   df_ref *use_vec;
1049   df_ref use = 0, def;
1050
1051   reg = XEXP (src, 0);
1052 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
1053   if (LOAD_EXTEND_OP (GET_MODE (reg)) != GET_CODE (src))
1054 #endif
1055     return false;
1056
1057   for (use_vec = DF_INSN_USES (insn); *use_vec; use_vec++)
1058     {
1059       use = *use_vec;
1060
1061       if (!DF_REF_IS_ARTIFICIAL (use)
1062           && DF_REF_TYPE (use) == DF_REF_REG_USE
1063           && DF_REF_REG (use) == reg)
1064         break;
1065     }
1066   if (!use)
1067     return false;
1068
1069   def = get_def_for_use (use);
1070   if (!def)
1071     return false;
1072
1073   if (DF_REF_IS_ARTIFICIAL (def))
1074     return false;
1075
1076   if (NONJUMP_INSN_P (DF_REF_INSN (def)))
1077     {
1078       rtx patt = PATTERN (DF_REF_INSN (def));
1079
1080       if (GET_CODE (patt) == SET
1081           && GET_CODE (SET_SRC (patt)) == MEM
1082           && rtx_equal_p (SET_DEST (patt), reg))
1083         return true;
1084     }
1085   return false;
1086 }
1087
1088 /* If USE is a subreg, see if it can be replaced by a pseudo.  */
1089
1090 static bool
1091 forward_propagate_subreg (df_ref use, rtx def_insn, rtx def_set)
1092 {
1093   rtx use_reg = DF_REF_REG (use);
1094   rtx use_insn, src;
1095
1096   /* Only consider subregs... */
1097   enum machine_mode use_mode = GET_MODE (use_reg);
1098   if (GET_CODE (use_reg) != SUBREG
1099       || !REG_P (SET_DEST (def_set)))
1100     return false;
1101
1102   /* If this is a paradoxical SUBREG...  */
1103   if (GET_MODE_SIZE (use_mode)
1104       > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (use_reg))))
1105     {
1106       /* If this is a paradoxical SUBREG, we have no idea what value the
1107          extra bits would have.  However, if the operand is equivalent to
1108          a SUBREG whose operand is the same as our mode, and all the modes
1109          are within a word, we can just use the inner operand because
1110          these SUBREGs just say how to treat the register.  */
1111       use_insn = DF_REF_INSN (use);
1112       src = SET_SRC (def_set);
1113       if (GET_CODE (src) == SUBREG
1114           && REG_P (SUBREG_REG (src))
1115           && GET_MODE (SUBREG_REG (src)) == use_mode
1116           && subreg_lowpart_p (src)
1117           && all_uses_available_at (def_insn, use_insn))
1118         return try_fwprop_subst (use, DF_REF_LOC (use), SUBREG_REG (src),
1119                                  def_insn, false);
1120     }
1121
1122   /* If this is a SUBREG of a ZERO_EXTEND or SIGN_EXTEND, and the SUBREG
1123      is the low part of the reg being extended then just use the inner
1124      operand.  Don't do this if the ZERO_EXTEND or SIGN_EXTEND insn will
1125      be removed due to it matching a LOAD_EXTEND_OP load from memory.  */
1126   else if (subreg_lowpart_p (use_reg))
1127     {
1128       use_insn = DF_REF_INSN (use);
1129       src = SET_SRC (def_set);
1130       if ((GET_CODE (src) == ZERO_EXTEND
1131            || GET_CODE (src) == SIGN_EXTEND)
1132           && REG_P (XEXP (src, 0))
1133           && GET_MODE (XEXP (src, 0)) == use_mode
1134           && !free_load_extend (src, def_insn)
1135           && all_uses_available_at (def_insn, use_insn))
1136         return try_fwprop_subst (use, DF_REF_LOC (use), XEXP (src, 0),
1137                                  def_insn, false);
1138     }
1139
1140   return false;
1141 }
1142
1143 /* Try to replace USE with SRC (defined in DEF_INSN) in __asm.  */
1144
1145 static bool
1146 forward_propagate_asm (df_ref use, rtx def_insn, rtx def_set, rtx reg)
1147 {
1148   rtx use_insn = DF_REF_INSN (use), src, use_pat, asm_operands, new_rtx, *loc;
1149   int speed_p, i;
1150   df_ref *use_vec;
1151
1152   gcc_assert ((DF_REF_FLAGS (use) & DF_REF_IN_NOTE) == 0);
1153
1154   src = SET_SRC (def_set);
1155   use_pat = PATTERN (use_insn);
1156
1157   /* In __asm don't replace if src might need more registers than
1158      reg, as that could increase register pressure on the __asm.  */
1159   use_vec = DF_INSN_USES (def_insn);
1160   if (use_vec[0] && use_vec[1])
1161     return false;
1162
1163   speed_p = optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (use_insn));
1164   asm_operands = NULL_RTX;
1165   switch (GET_CODE (use_pat))
1166     {
1167     case ASM_OPERANDS:
1168       asm_operands = use_pat;
1169       break;
1170     case SET:
1171       if (MEM_P (SET_DEST (use_pat)))
1172         {
1173           loc = &SET_DEST (use_pat);
1174           new_rtx = propagate_rtx (*loc, GET_MODE (*loc), reg, src, speed_p);
1175           if (new_rtx)
1176             validate_unshare_change (use_insn, loc, new_rtx, true);
1177         }
1178       asm_operands = SET_SRC (use_pat);
1179       break;
1180     case PARALLEL:
1181       for (i = 0; i < XVECLEN (use_pat, 0); i++)
1182         if (GET_CODE (XVECEXP (use_pat, 0, i)) == SET)
1183           {
1184             if (MEM_P (SET_DEST (XVECEXP (use_pat, 0, i))))
1185               {
1186                 loc = &SET_DEST (XVECEXP (use_pat, 0, i));
1187                 new_rtx = propagate_rtx (*loc, GET_MODE (*loc), reg,
1188                                          src, speed_p);
1189                 if (new_rtx)
1190                   validate_unshare_change (use_insn, loc, new_rtx, true);
1191               }
1192             asm_operands = SET_SRC (XVECEXP (use_pat, 0, i));
1193           }
1194         else if (GET_CODE (XVECEXP (use_pat, 0, i)) == ASM_OPERANDS)
1195           asm_operands = XVECEXP (use_pat, 0, i);
1196       break;
1197     default:
1198       gcc_unreachable ();
1199     }
1200
1201   gcc_assert (asm_operands && GET_CODE (asm_operands) == ASM_OPERANDS);
1202   for (i = 0; i < ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (asm_operands); i++)
1203     {
1204       loc = &ASM_OPERANDS_INPUT (asm_operands, i);
1205       new_rtx = propagate_rtx (*loc, GET_MODE (*loc), reg, src, speed_p);
1206       if (new_rtx)
1207         validate_unshare_change (use_insn, loc, new_rtx, true);
1208     }
1209
1210   if (num_changes_pending () == 0 || !apply_change_group ())
1211     return false;
1212
1213   num_changes++;
1214   return true;
1215 }
1216
1217 /* Try to replace USE with SRC (defined in DEF_INSN) and simplify the
1218    result.  */
1219
1220 static bool
1221 forward_propagate_and_simplify (df_ref use, rtx def_insn, rtx def_set)
1222 {
1223   rtx use_insn = DF_REF_INSN (use);
1224   rtx use_set = single_set (use_insn);
1225   rtx src, reg, new_rtx, *loc;
1226   bool set_reg_equal;
1227   enum machine_mode mode;
1228   int asm_use = -1;
1229
1230   if (INSN_CODE (use_insn) < 0)
1231     asm_use = asm_noperands (PATTERN (use_insn));
1232
1233   if (!use_set && asm_use < 0 && !DEBUG_INSN_P (use_insn))
1234     return false;
1235
1236   /* Do not propagate into PC, CC0, etc.  */
1237   if (use_set && GET_MODE (SET_DEST (use_set)) == VOIDmode)
1238     return false;
1239
1240   /* If def and use are subreg, check if they match.  */
1241   reg = DF_REF_REG (use);
1242   if (GET_CODE (reg) == SUBREG
1243       && GET_CODE (SET_DEST (def_set)) == SUBREG
1244       && (SUBREG_BYTE (SET_DEST (def_set)) != SUBREG_BYTE (reg)
1245           || GET_MODE (SET_DEST (def_set)) != GET_MODE (reg)))
1246     return false;
1247
1248   /* Check if the def had a subreg, but the use has the whole reg.  */
1249   if (REG_P (reg) && GET_CODE (SET_DEST (def_set)) == SUBREG)
1250     return false;
1251
1252   /* Check if the use has a subreg, but the def had the whole reg.  Unlike the
1253      previous case, the optimization is possible and often useful indeed.  */
1254   if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SET_DEST (def_set)))
1255     reg = SUBREG_REG (reg);
1256
1257   /* Check if the substitution is valid (last, because it's the most
1258      expensive check!).  */
1259   src = SET_SRC (def_set);
1260   if (!CONSTANT_P (src) && !all_uses_available_at (def_insn, use_insn))
1261     return false;
1262
1263   /* Check if the def is loading something from the constant pool; in this
1264      case we would undo optimization such as compress_float_constant.
1265      Still, we can set a REG_EQUAL note.  */
1266   if (MEM_P (src) && MEM_READONLY_P (src))
1267     {
1268       rtx x = avoid_constant_pool_reference (src);
1269       if (x != src && use_set)
1270         {
1271           rtx note = find_reg_note (use_insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
1272           rtx old_rtx = note ? XEXP (note, 0) : SET_SRC (use_set);
1273           rtx new_rtx = simplify_replace_rtx (old_rtx, src, x);
1274           if (old_rtx != new_rtx)
1275             set_unique_reg_note (use_insn, REG_EQUAL, copy_rtx (new_rtx));
1276         }
1277       return false;
1278     }
1279
1280   if (asm_use >= 0)
1281     return forward_propagate_asm (use, def_insn, def_set, reg);
1282
1283   /* Else try simplifying.  */
1284
1285   if (DF_REF_TYPE (use) == DF_REF_REG_MEM_STORE)
1286     {
1287       loc = &SET_DEST (use_set);
1288       set_reg_equal = false;
1289     }
1290   else if (!use_set)
1291     {
1292       loc = &INSN_VAR_LOCATION_LOC (use_insn);
1293       set_reg_equal = false;
1294     }
1295   else
1296     {
1297       rtx note = find_reg_note (use_insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
1298       if (DF_REF_FLAGS (use) & DF_REF_IN_NOTE)
1299         loc = &XEXP (note, 0);
1300       else
1301         loc = &SET_SRC (use_set);
1302
1303       /* Do not replace an existing REG_EQUAL note if the insn is not
1304          recognized.  Either we're already replacing in the note, or
1305          we'll separately try plugging the definition in the note and
1306          simplifying.  */
1307       set_reg_equal = (note == NULL_RTX);
1308     }
1309
1310   if (GET_MODE (*loc) == VOIDmode)
1311     mode = GET_MODE (SET_DEST (use_set));
1312   else
1313     mode = GET_MODE (*loc);
1314
1315   new_rtx = propagate_rtx (*loc, mode, reg, src,
1316                            optimize_bb_for_speed_p (BLOCK_FOR_INSN (use_insn)));
1317
1318   if (!new_rtx)
1319     return false;
1320
1321   return try_fwprop_subst (use, loc, new_rtx, def_insn, set_reg_equal);
1322 }
1323
1324
1325 /* Given a use USE of an insn, if it has a single reaching
1326    definition, try to forward propagate it into that insn.  */
1327
1328 static void
1329 forward_propagate_into (df_ref use)
1330 {
1331   df_ref def;
1332   rtx def_insn, def_set, use_insn;
1333   rtx parent;
1334
1335   if (DF_REF_FLAGS (use) & DF_REF_READ_WRITE)
1336     return;
1337   if (DF_REF_IS_ARTIFICIAL (use))
1338     return;
1339
1340   /* Only consider uses that have a single definition.  */
1341   def = get_def_for_use (use);
1342   if (!def)
1343     return;
1344   if (DF_REF_FLAGS (def) & DF_REF_READ_WRITE)
1345     return;
1346   if (DF_REF_IS_ARTIFICIAL (def))
1347     return;
1348
1349   /* Do not propagate loop invariant definitions inside the loop.  */
1350   if (DF_REF_BB (def)->loop_father != DF_REF_BB (use)->loop_father)
1351     return;
1352
1353   /* Check if the use is still present in the insn!  */
1354   use_insn = DF_REF_INSN (use);
1355   if (DF_REF_FLAGS (use) & DF_REF_IN_NOTE)
1356     parent = find_reg_note (use_insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
1357   else
1358     parent = PATTERN (use_insn);
1359
1360   if (!reg_mentioned_p (DF_REF_REG (use), parent))
1361     return;
1362
1363   def_insn = DF_REF_INSN (def);
1364   if (multiple_sets (def_insn))
1365     return;
1366   def_set = single_set (def_insn);
1367   if (!def_set)
1368     return;
1369
1370   /* Only try one kind of propagation.  If two are possible, we'll
1371      do it on the following iterations.  */
1372   if (!forward_propagate_and_simplify (use, def_insn, def_set))
1373     forward_propagate_subreg (use, def_insn, def_set);
1374 }
1375
1376 \f
1377 static void
1378 fwprop_init (void)
1379 {
1380   num_changes = 0;
1381   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
1382
1383   /* We do not always want to propagate into loops, so we have to find
1384      loops and be careful about them.  But we have to call flow_loops_find
1385      before df_analyze, because flow_loops_find may introduce new jump
1386      insns (sadly) if we are not working in cfglayout mode.  */
1387   loop_optimizer_init (0);
1388
1389   build_single_def_use_links ();
1390   df_set_flags (DF_DEFER_INSN_RESCAN);
1391 }
1392
1393 static void
1394 fwprop_done (void)
1395 {
1396   loop_optimizer_finalize ();
1397
1398   VEC_free (df_ref, heap, use_def_ref);
1399   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
1400   cleanup_cfg (0);
1401   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
1402
1403   if (dump_file)
1404     fprintf (dump_file,
1405              "\nNumber of successful forward propagations: %d\n\n",
1406              num_changes);
1407 }
1408
1409
1410 /* Main entry point.  */
1411
1412 static bool
1413 gate_fwprop (void)
1414 {
1415   return optimize > 0 && flag_forward_propagate;
1416 }
1417
1418 static unsigned int
1419 fwprop (void)
1420 {
1421   unsigned i;
1422
1423   fwprop_init ();
1424
1425   /* Go through all the uses.  update_df will create new ones at the
1426      end, and we'll go through them as well.
1427
1428      Do not forward propagate addresses into loops until after unrolling.
1429      CSE did so because it was able to fix its own mess, but we are not.  */
1430
1431   for (i = 0; i < DF_USES_TABLE_SIZE (); i++)
1432     {
1433       df_ref use = DF_USES_GET (i);
1434       if (use)
1435         if (DF_REF_TYPE (use) == DF_REF_REG_USE
1436             || DF_REF_BB (use)->loop_father == NULL
1437             /* The outer most loop is not really a loop.  */
1438             || loop_outer (DF_REF_BB (use)->loop_father) == NULL)
1439           forward_propagate_into (use);
1440     }
1441
1442   fwprop_done ();
1443   return 0;
1444 }
1445
1446 struct rtl_opt_pass pass_rtl_fwprop =
1447 {
1448  {
1449   RTL_PASS,
1450   "fwprop1",                            /* name */
1451   gate_fwprop,                          /* gate */
1452   fwprop,                               /* execute */
1453   NULL,                                 /* sub */
1454   NULL,                                 /* next */
1455   0,                                    /* static_pass_number */
1456   TV_FWPROP,                            /* tv_id */
1457   0,                                    /* properties_required */
1458   0,                                    /* properties_provided */
1459   0,                                    /* properties_destroyed */
1460   0,                                    /* todo_flags_start */
1461   TODO_df_finish | TODO_verify_rtl_sharing |
1462   TODO_dump_func                        /* todo_flags_finish */
1463  }
1464 };
1465
1466 static unsigned int
1467 fwprop_addr (void)
1468 {
1469   unsigned i;
1470   fwprop_init ();
1471
1472   /* Go through all the uses.  update_df will create new ones at the
1473      end, and we'll go through them as well.  */
1474   for (i = 0; i < DF_USES_TABLE_SIZE (); i++)
1475     {
1476       df_ref use = DF_USES_GET (i);
1477       if (use)
1478         if (DF_REF_TYPE (use) != DF_REF_REG_USE
1479             && DF_REF_BB (use)->loop_father != NULL
1480             /* The outer most loop is not really a loop.  */
1481             && loop_outer (DF_REF_BB (use)->loop_father) != NULL)
1482           forward_propagate_into (use);
1483     }
1484
1485   fwprop_done ();
1486
1487   return 0;
1488 }
1489
1490 struct rtl_opt_pass pass_rtl_fwprop_addr =
1491 {
1492  {
1493   RTL_PASS,
1494   "fwprop2",                            /* name */
1495   gate_fwprop,                          /* gate */
1496   fwprop_addr,                          /* execute */
1497   NULL,                                 /* sub */
1498   NULL,                                 /* next */
1499   0,                                    /* static_pass_number */
1500   TV_FWPROP,                            /* tv_id */
1501   0,                                    /* properties_required */
1502   0,                                    /* properties_provided */
1503   0,                                    /* properties_destroyed */
1504   0,                                    /* todo_flags_start */
1505   TODO_df_finish | TODO_verify_rtl_sharing |
1506   TODO_dump_func                        /* todo_flags_finish */
1507  }
1508 };