OSDN Git Service

2009-04-17 Simon Baldwin <simonb@google.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcse.c
1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005,
4    2006, 2007, 2008 Free Software Foundation, Inc.
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 /* TODO
23    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
24    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
25      calc of how many regs are available in each class and use that to
26      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
27    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
28      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
29      allows more load motion, particularly out of loops.
30    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
31      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
32      recomputing it for each pass
33
34 */
35
36 /* References searched while implementing this.
37
38    Compilers Principles, Techniques and Tools
39    Aho, Sethi, Ullman
40    Addison-Wesley, 1988
41
42    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
43    E. Morel, C. Renvoise
44    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
45
46    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
47    Frederick Chow
48    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
49
50    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
51    D.M. Dhamdhere
52    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
53
54    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
55    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
56    K-H Drechsler, M.P. Stadel
57    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
58
59    Practical Adaptation of the Global Optimization
60    Algorithm of Morel and Renvoise
61    D.M. Dhamdhere
62    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
63
64    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
65    Dependence Graph
66    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
67    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
68
69    Lazy Code Motion
70    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
71    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
72
73    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
74    Time for Reducible Flow Control
75    Thomas Ball
76    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
77    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
78
79    An Efficient Representation for Sparse Sets
80    Preston Briggs, Linda Torczon
81    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
82    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
83
84    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
85    K-H Drechsler, M.P. Stadel
86    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
87
88    Partial Dead Code Elimination
89    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
90    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
91
92    Effective Partial Redundancy Elimination
93    P. Briggs, K.D. Cooper
94    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
95
96    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
97    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
98    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
99
100    Optimal Code Motion: Theory and Practice
101    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
102    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
103
104    The power of assignment motion
105    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
106    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
107
108    Global code motion / global value numbering
109    C. Click
110    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
111
112    Value Driven Redundancy Elimination
113    L.T. Simpson
114    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
115
116    Value Numbering
117    L.T. Simpson
118    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
119
120    High Performance Compilers for Parallel Computing
121    Michael Wolfe
122    Addison-Wesley, 1996
123
124    Advanced Compiler Design and Implementation
125    Steven Muchnick
126    Morgan Kaufmann, 1997
127
128    Building an Optimizing Compiler
129    Robert Morgan
130    Digital Press, 1998
131
132    People wishing to speed up the code here should read:
133      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
134      B.G. Ryder, M.C. Paull
135      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
136
137      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
138      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
139      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
140
141    People wishing to do something different can find various possibilities
142    in the above papers and elsewhere.
143 */
144
145 #include "config.h"
146 #include "system.h"
147 #include "coretypes.h"
148 #include "tm.h"
149 #include "toplev.h"
150
151 #include "rtl.h"
152 #include "tree.h"
153 #include "tm_p.h"
154 #include "regs.h"
155 #include "hard-reg-set.h"
156 #include "flags.h"
157 #include "real.h"
158 #include "insn-config.h"
159 #include "recog.h"
160 #include "basic-block.h"
161 #include "output.h"
162 #include "function.h"
163 #include "expr.h"
164 #include "except.h"
165 #include "ggc.h"
166 #include "params.h"
167 #include "cselib.h"
168 #include "intl.h"
169 #include "obstack.h"
170 #include "timevar.h"
171 #include "tree-pass.h"
172 #include "hashtab.h"
173 #include "df.h"
174 #include "dbgcnt.h"
175
176 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
177    moving loop invariant calculations out of loops.
178
179    Originally this tended to create worse overall code, but several
180    improvements during the development of PRE seem to have made following
181    back edges generally a win.
182
183    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
184    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
185    out of loops.  At some point we might need to move some of those
186    heuristics into gcse.c.  */
187
188 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
189    are a superset of those done by GCSE.
190
191    We perform the following steps:
192
193    1) Compute table of places where registers are set.
194
195    2) Perform copy/constant propagation.
196
197    3) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
198       for size, or code hoisting if we are.
199
200    4) Perform another pass of copy/constant propagation.  Try to bypass
201       conditional jumps if the condition can be computed from a value of
202       an incoming edge.
203
204    5) Perform store motion.
205
206    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
207    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
208    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
209    GCSE will try to use an existing register containing the common
210    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
211    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
212
213    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
214    (set (pseudo-reg) (expression)).
215    Function want_to_gcse_p says what these are.
216
217    In addition, expressions in REG_EQUAL notes are candidates for GXSE-ing.
218    This allows PRE to hoist expressions that are expressed in multiple insns,
219    such as comprex address calculations (e.g. for PIC code, or loads with a 
220    high part and as lowe part).
221
222    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
223    partially redundant).
224
225    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
226    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
227    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
228
229    **********************
230
231    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
232    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
233    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
234    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
235    the expense.
236
237    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
238    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
239    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
240    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
241
242    It was found doing copy propagation between each pass enables further
243    substitutions.
244
245    This study was done before expressions in REG_EQUAL notes were added as
246    candidate expressions for optimization, and before the GIMPLE optimizers
247    were added.  Probably, multiple passes is even less efficient now than
248    at the time when the study was conducted.
249
250    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
251    a while to converge.  Hence we only perform one pass.
252
253    **********************
254
255    The steps for PRE are:
256
257    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
258
259    2) Perform the data flow analysis for PRE.
260
261    3) Delete the redundant instructions
262
263    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
264       redundant instructions fully redundant.
265
266    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
267       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
268
269    The deletion is done first so that when we do insertions we
270    know which pseudo reg to use.
271
272    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
273    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
274    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
275
276    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
277    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
278    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
279    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
280    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
281    each register in each block and thus can try to use an existing
282    register.  */
283 \f
284 /* GCSE global vars.  */
285
286 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
287    want to do this for two cases.
288
289     * If we changed any jumps via cprop.
290
291     * If we added any labels via edge splitting.  */
292 static int run_jump_opt_after_gcse;
293
294 /* An obstack for our working variables.  */
295 static struct obstack gcse_obstack;
296
297 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
298
299 /* Hash table of expressions.  */
300
301 struct expr
302 {
303   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
304   rtx expr;
305   /* Index in the available expression bitmaps.  */
306   int bitmap_index;
307   /* Next entry with the same hash.  */
308   struct expr *next_same_hash;
309   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
310      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
311      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
312      to the occurrence and the output is not used between the start of
313      the block and the occurrence.  */
314   struct occr *antic_occr;
315   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
316      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
317      basic block and the operands are not modified by following statements in
318      the basic block [including this insn].  */
319   struct occr *avail_occr;
320   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
321      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
322      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
323   rtx reaching_reg;
324 };
325
326 /* Occurrence of an expression.
327    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
328    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
329
330 struct occr
331 {
332   /* Next occurrence of this expression.  */
333   struct occr *next;
334   /* The insn that computes the expression.  */
335   rtx insn;
336   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
337   char deleted_p;
338   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
339      reaching_reg.  */
340   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
341      the same byte.  */
342   char copied_p;
343 };
344
345 /* Expression and copy propagation hash tables.
346    Each hash table is an array of buckets.
347    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
348    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
349    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
350    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
351    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
352    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
353
354 struct hash_table
355 {
356   /* The table itself.
357      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
358   struct expr **table;
359
360   /* Size of the hash table, in elements.  */
361   unsigned int size;
362
363   /* Number of hash table elements.  */
364   unsigned int n_elems;
365
366   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
367   int set_p;
368 };
369
370 /* Expression hash table.  */
371 static struct hash_table expr_hash_table;
372
373 /* Copy propagation hash table.  */
374 static struct hash_table set_hash_table;
375
376 /* Mapping of uids to cuids.
377    Only real insns get cuids.  */
378 static int *uid_cuid;
379
380 /* Highest UID in UID_CUID.  */
381 static int max_uid;
382
383 /* Get the cuid of an insn.  */
384 #ifdef ENABLE_CHECKING
385 #define INSN_CUID(INSN) \
386   (gcc_assert (INSN_UID (INSN) <= max_uid), uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
387 #else
388 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
389 #endif
390
391 /* Number of cuids.  */
392 static int max_cuid;
393
394 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
395    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
396    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
397 static unsigned int max_gcse_regno;
398
399 /* Table of registers that are modified.
400
401    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
402    is set.
403
404    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
405    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
406    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
407
408    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
409    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
410    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
411    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
412    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
413    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
414    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
415    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
416    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
417    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
418    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
419    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
420    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
421
422 typedef struct reg_set
423 {
424   /* The next setting of this register.  */
425   struct reg_set *next;
426   /* The index of the block where it was set.  */
427   int bb_index;
428 } reg_set;
429
430 static reg_set **reg_set_table;
431
432 /* Size of `reg_set_table'.
433    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
434    necessary.  */
435 static int reg_set_table_size;
436
437 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
438 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
439
440 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
441    or store motion.
442    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
443    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
444    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
445    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
446    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
447    no side effects so we can re-issue the setter value.
448    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
449    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
450
451 struct ls_expr
452 {
453   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
454   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
455   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
456   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
457   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
458   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
459   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
460   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
461   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
462   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
463 };
464
465 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
466 static rtx *implicit_sets;
467
468 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
469 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
470
471 /* Hashtable for the load/store memory refs.  */
472 static htab_t pre_ldst_table = NULL;
473
474 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
475    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
476    the start of the basic block.  */
477 static regset reg_set_bitmap;
478
479 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
480    This is used by compute_transp.
481    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
482    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
483    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
484 static sbitmap *reg_set_in_block;
485
486 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
487    memory within that block.  */
488 static rtx * modify_mem_list;
489 static bitmap modify_mem_list_set;
490
491 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
492 static rtx * canon_modify_mem_list;
493
494 /* Bitmap indexed by block numbers to record which blocks contain
495    function calls.  */
496 static bitmap blocks_with_calls;
497
498 /* Various variables for statistics gathering.  */
499
500 /* Memory used in a pass.
501    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
502    to keep an eye on memory usage.  */
503 static int bytes_used;
504
505 /* GCSE substitutions made.  */
506 static int gcse_subst_count;
507 /* Number of copy instructions created.  */
508 static int gcse_create_count;
509 /* Number of local constants propagated.  */
510 static int local_const_prop_count;
511 /* Number of local copies propagated.  */
512 static int local_copy_prop_count;
513 /* Number of global constants propagated.  */
514 static int global_const_prop_count;
515 /* Number of global copies propagated.  */
516 static int global_copy_prop_count;
517 \f
518 /* For available exprs */
519 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen;
520 \f
521 static void compute_can_copy (void);
522 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
523 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
524 static void *grealloc (void *, size_t);
525 static void *gcse_alloc (unsigned long);
526 static void alloc_gcse_mem (void);
527 static void free_gcse_mem (void);
528 static void alloc_reg_set_mem (int);
529 static void free_reg_set_mem (void);
530 static void record_one_set (int, rtx);
531 static void record_set_info (rtx, const_rtx, void *);
532 static void compute_sets (void);
533 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *);
534 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
535 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
536 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
537 static int want_to_gcse_p (rtx);
538 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
539 static bool gcse_constant_p (const_rtx);
540 static int oprs_unchanged_p (const_rtx, const_rtx, int);
541 static int oprs_anticipatable_p (const_rtx, const_rtx);
542 static int oprs_available_p (const_rtx, const_rtx);
543 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
544                                   struct hash_table *);
545 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
546 static unsigned int hash_expr (const_rtx, enum machine_mode, int *, int);
547 static unsigned int hash_set (int, int);
548 static int expr_equiv_p (const_rtx, const_rtx);
549 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
550 static void record_last_mem_set_info (rtx);
551 static void record_last_set_info (rtx, const_rtx, void *);
552 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
553 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
554 static void free_hash_table (struct hash_table *);
555 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
556 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
557 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
558 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
559 static void reset_opr_set_tables (void);
560 static int oprs_not_set_p (const_rtx, const_rtx);
561 static void mark_call (rtx);
562 static void mark_set (rtx, rtx);
563 static void mark_clobber (rtx, rtx);
564 static void mark_oprs_set (rtx);
565 static void alloc_cprop_mem (int, int);
566 static void free_cprop_mem (void);
567 static void compute_transp (const_rtx, int, sbitmap *, int);
568 static void compute_transpout (void);
569 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
570                                       struct hash_table *);
571 static void compute_cprop_data (void);
572 static void find_used_regs (rtx *, void *);
573 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
574 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
575 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
576 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, const_rtx, void *);
577 static int load_killed_in_block_p (const_basic_block, int, const_rtx, int);
578 static void canon_list_insert (rtx, const_rtx, void *);
579 static int cprop_insn (rtx, int);
580 static int cprop (int);
581 static void find_implicit_sets (void);
582 static int one_cprop_pass (int, bool, bool);
583 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, bool);
584 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
585 static bool reg_killed_on_edge (const_rtx, const_edge);
586 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
587 static int bypass_conditional_jumps (void);
588 static void alloc_pre_mem (int, int);
589 static void free_pre_mem (void);
590 static void compute_pre_data (void);
591 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
592                                     basic_block);
593 static void insert_insn_end_basic_block (struct expr *, basic_block, int);
594 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
595 static void pre_insert_copies (void);
596 static int pre_delete (void);
597 static int pre_gcse (void);
598 static int one_pre_gcse_pass (int);
599 static void add_label_notes (rtx, rtx);
600 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
601 static void free_code_hoist_mem (void);
602 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
603 static void compute_code_hoist_data (void);
604 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
605 static void hoist_code (void);
606 static int one_code_hoisting_pass (void);
607 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
608 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
609 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
610                                          basic_block, char *);
611 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
612 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
613 static void free_ldst_mems (void);
614 static void print_ldst_list (FILE *);
615 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
616 static int enumerate_ldsts (void);
617 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
618 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
619 static int simple_mem (const_rtx);
620 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
621 static void compute_ld_motion_mems (void);
622 static void trim_ld_motion_mems (void);
623 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
624 static void reg_set_info (rtx, const_rtx, void *);
625 static void reg_clear_last_set (rtx, const_rtx, void *);
626 static bool store_ops_ok (const_rtx, int *);
627 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
628 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
629 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
630 static int compute_store_table (void);
631 static bool load_kills_store (const_rtx, const_rtx, int);
632 static bool find_loads (const_rtx, const_rtx, int);
633 static bool store_killed_in_insn (const_rtx, const_rtx, const_rtx, int);
634 static bool store_killed_after (const_rtx, const_rtx, const_rtx, const_basic_block, int *, rtx *);
635 static bool store_killed_before (const_rtx, const_rtx, const_rtx, const_basic_block, int *);
636 static void build_store_vectors (void);
637 static void insert_insn_start_basic_block (rtx, basic_block);
638 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
639 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
640 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
641 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
642 static void free_store_memory (void);
643 static void store_motion (void);
644 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
645 static void clear_modify_mem_tables (void);
646 static void free_modify_mem_tables (void);
647 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
648 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
649 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, bool);
650 static void local_cprop_pass (bool);
651 static bool is_too_expensive (const char *);
652
653 #define GNEW(T)                 ((T *) gmalloc (sizeof (T)))
654 #define GCNEW(T)                ((T *) gcalloc (1, sizeof (T)))
655
656 #define GNEWVEC(T, N)           ((T *) gmalloc (sizeof (T) * (N)))
657 #define GCNEWVEC(T, N)          ((T *) gcalloc ((N), sizeof (T)))
658 #define GRESIZEVEC(T, P, N)     ((T *) grealloc ((void *) (P), sizeof (T) * (N)))
659
660 #define GNEWVAR(T, S)           ((T *) gmalloc ((S)))
661 #define GCNEWVAR(T, S)          ((T *) gcalloc (1, (S)))
662 #define GRESIZEVAR(T, P, S)     ((T *) grealloc ((P), (S)))
663
664 #define GOBNEW(T)               ((T *) gcse_alloc (sizeof (T)))
665 #define GOBNEWVAR(T, S)         ((T *) gcse_alloc ((S)))
666 \f
667
668 /* Entry point for global common subexpression elimination.
669    F is the first instruction in the function.  Return nonzero if a
670    change is mode.  */
671
672 static int
673 gcse_main (rtx f ATTRIBUTE_UNUSED)
674 {
675   int changed;
676   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
677   char *gcse_obstack_bottom;
678
679   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
680      setjmp, so just punt to be safe.  */
681   if (cfun->calls_setjmp)
682     return 0;
683
684   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
685   run_jump_opt_after_gcse = 0;
686
687   /* Identify the basic block information for this function, including
688      successors and predecessors.  */
689   max_gcse_regno = max_reg_num ();
690
691   df_note_add_problem ();
692   df_analyze ();
693
694   if (dump_file)
695     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
696
697   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
698   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
699       || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
700     return 0;
701
702   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
703   bytes_used = 0;
704
705   /* We need alias.  */
706   init_alias_analysis ();
707
708   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
709      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
710      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
711      computation.
712
713      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
714      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
715      information about memory sets when we build the hash tables.
716      
717      ??? Actually, we already know the information that compute_sets computes
718      because it is available from DF.  FIXME.  */
719
720   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
721   compute_sets ();
722
723   gcse_obstack_bottom = GOBNEWVAR (char, 1);
724   changed = 0;
725  
726   if (dump_file)
727     fprintf (dump_file, "GCSE pass\n\n");
728
729   max_gcse_regno = max_reg_num ();
730
731   alloc_gcse_mem ();
732
733   /* Don't allow constant propagation to modify jumps
734      during this pass.  */
735   if (dbg_cnt (cprop1))
736     {
737       timevar_push (TV_CPROP1);
738       changed = one_cprop_pass (1, false, false);
739       timevar_pop (TV_CPROP1);
740     }
741
742   if (optimize_function_for_speed_p (cfun))
743     {
744       timevar_push (TV_PRE);
745       changed |= one_pre_gcse_pass (1);
746       /* We may have just created new basic blocks.  Release and
747          recompute various things which are sized on the number of
748          basic blocks.
749          ??? There would be no need for this if we used a block
750          based Lazy Code Motion variant, with all (or selected)
751          edges split before running the pass.  That would also
752          help find_implicit_sets for cprop.  FIXME.  */
753       if (changed)
754         {
755           free_modify_mem_tables ();
756           modify_mem_list = GCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
757           canon_modify_mem_list = GCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
758         }
759
760       /* ??? When we allocate this at the start of the function,
761          the comment says that "this data is kept accurate during
762          each pass".  Apparently this is not so?  FIXME.  */
763       free_reg_set_mem ();
764       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
765       compute_sets ();
766       run_jump_opt_after_gcse = 1;
767       timevar_pop (TV_PRE);
768     }
769   else
770     {
771       /* This function is being optimized for code size.
772          It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
773          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
774          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
775          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
776       timevar_push (TV_HOIST);
777       max_gcse_regno = max_reg_num ();
778       alloc_gcse_mem ();
779       one_code_hoisting_pass ();
780       timevar_pop (TV_HOIST);
781     }
782
783   free_gcse_mem ();
784
785   if (dump_file)
786     {
787       fprintf (dump_file, "\n");
788       fflush (dump_file);
789     }
790
791   obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
792
793   /* Do the second const/copy propagation pass, including cprop into
794      conditional jumps.  */
795   if (dbg_cnt (cprop2))
796     {
797       max_gcse_regno = max_reg_num ();
798       alloc_gcse_mem ();
799
800       /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
801       timevar_push (TV_CPROP2);
802       one_cprop_pass (2, true, true);
803       timevar_pop (TV_CPROP2);
804       free_gcse_mem ();
805     }
806
807   if (dump_file)
808     {
809       fprintf (dump_file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
810                current_function_name (), n_basic_blocks);
811       fprintf (dump_file, "pass 1, %d bytes\n\n", bytes_used);
812     }
813
814   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
815   free_reg_set_mem ();
816
817   /* We are finished with alias.
818      ??? Actually we recompute alias in store_motion.  */
819   end_alias_analysis ();
820
821   /* Run store motion.  */
822   if (optimize_function_for_speed_p (cfun) && flag_gcse_sm)
823     {
824       timevar_push (TV_LSM);
825       store_motion ();
826       timevar_pop (TV_LSM);
827     }
828
829   /* Record where pseudo-registers are set.  */
830   return run_jump_opt_after_gcse;
831 }
832 \f
833 /* Misc. utilities.  */
834
835 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
836    This is trivially true for integer and floating point values.
837    It may or may not be true for condition codes.  */
838 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
839
840 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
841
842 static void
843 compute_can_copy (void)
844 {
845   int i;
846 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
847   rtx reg, insn;
848 #endif
849   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
850
851   start_sequence ();
852   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
853     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
854       {
855 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
856         can_copy[i] = 0;
857 #else
858         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
859         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
860         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
861           can_copy[i] = 1;
862 #endif
863       }
864     else
865       can_copy[i] = 1;
866
867   end_sequence ();
868 }
869
870 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
871
872 bool
873 can_copy_p (enum machine_mode mode)
874 {
875   static bool can_copy_init_p = false;
876
877   if (! can_copy_init_p)
878     {
879       compute_can_copy ();
880       can_copy_init_p = true;
881     }
882
883   return can_copy[mode] != 0;
884 }
885 \f
886 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
887
888 static void *
889 gmalloc (size_t size)
890 {
891   bytes_used += size;
892   return xmalloc (size);
893 }
894
895 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
896
897 static void *
898 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
899 {
900   bytes_used += nelem * elsize;
901   return xcalloc (nelem, elsize);
902 }
903
904 /* Cover function to xrealloc.
905    We don't record the additional size since we don't know it.
906    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
907
908 static void *
909 grealloc (void *ptr, size_t size)
910 {
911   return xrealloc (ptr, size);
912 }
913
914 /* Cover function to obstack_alloc.  */
915
916 static void *
917 gcse_alloc (unsigned long size)
918 {
919   bytes_used += size;
920   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
921 }
922
923 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
924    and reg/memory set tracking tables.
925
926    This is called at the start of each pass.  */
927
928 static void
929 alloc_gcse_mem (void)
930 {
931   int i;
932   basic_block bb;
933   rtx insn;
934
935   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
936      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
937      and only apply to real insns.
938      (Actually, there are gaps, for insn that are not inside a basic block.
939      but we should never see those anyway, so this is OK.)  */
940
941   max_uid = get_max_uid ();
942   uid_cuid = GCNEWVEC (int, max_uid + 1);
943   i = 0;
944   FOR_EACH_BB (bb)
945     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
946       {
947         if (INSN_P (insn))
948           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
949         else
950           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
951       }
952
953   max_cuid = i;
954
955   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
956   reg_set_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
957
958   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
959   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
960   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
961      basic block.  */
962   modify_mem_list = GCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
963   canon_modify_mem_list = GCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
964   modify_mem_list_set = BITMAP_ALLOC (NULL);
965   blocks_with_calls = BITMAP_ALLOC (NULL);
966 }
967
968 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
969
970 static void
971 free_gcse_mem (void)
972 {
973   free (uid_cuid);
974
975   BITMAP_FREE (reg_set_bitmap);
976
977   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
978   free_modify_mem_tables ();
979   BITMAP_FREE (modify_mem_list_set);
980   BITMAP_FREE (blocks_with_calls);
981 }
982 \f
983 /* Compute the local properties of each recorded expression.
984
985    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
986    other blocks.
987
988    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
989    in the block.
990
991    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
992    at least once and expression would contain the same value if the
993    computation was moved to the end of the block.
994
995    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
996    least once and expression would contain the same value if the computation
997    was moved to the beginning of the block.
998
999    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1000    basically the same information and thus can easily share this code.
1001
1002    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1003    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1004    particular property.
1005
1006    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1007    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1008    ABSALTERED.  */
1009
1010 static void
1011 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1012                           struct hash_table *table)
1013 {
1014   unsigned int i;
1015
1016   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1017   if (transp)
1018     {
1019       if (table->set_p)
1020         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1021       else
1022         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1023     }
1024
1025   if (comp)
1026     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1027   if (antloc)
1028     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1029
1030   for (i = 0; i < table->size; i++)
1031     {
1032       struct expr *expr;
1033
1034       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1035         {
1036           int indx = expr->bitmap_index;
1037           struct occr *occr;
1038
1039           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1040              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1041              then reset the bits for those that are.  */
1042           if (transp)
1043             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1044
1045           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1046              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1047           if (antloc)
1048             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1049               {
1050                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1051
1052                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1053                    initialize this.  */
1054                 occr->deleted_p = 0;
1055               }
1056
1057           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1058              we want to set to nonzero in COMP.  */
1059           if (comp)
1060             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1061               {
1062                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1063
1064                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1065                    initialize this.  */
1066                 occr->copied_p = 0;
1067               }
1068
1069           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1070              initialize this.  */
1071           expr->reaching_reg = 0;
1072         }
1073     }
1074 }
1075 \f
1076 /* Register set information.
1077
1078    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1079    modified.  */
1080
1081 static struct obstack reg_set_obstack;
1082
1083 static void
1084 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1085 {
1086   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1087   reg_set_table = GCNEWVEC (struct reg_set *, reg_set_table_size);
1088
1089   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1090 }
1091
1092 static void
1093 free_reg_set_mem (void)
1094 {
1095   free (reg_set_table);
1096   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1097 }
1098
1099 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1100
1101 static void
1102 record_one_set (int regno, rtx insn)
1103 {
1104   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1105   struct reg_set *new_reg_info;
1106
1107   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1108   if (regno >= reg_set_table_size)
1109     {
1110       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1111
1112       reg_set_table = GRESIZEVEC (struct reg_set *, reg_set_table, new_size);
1113       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1114               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1115       reg_set_table_size = new_size;
1116     }
1117
1118   new_reg_info = XOBNEW (&reg_set_obstack, struct reg_set);
1119   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1120   new_reg_info->bb_index = BLOCK_NUM (insn);
1121   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1122   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1123 }
1124
1125 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1126    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1127    occurring.  */
1128
1129 static void
1130 record_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1131 {
1132   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1133
1134   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1135     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1136 }
1137
1138 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1139
1140    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1141    `reg_set_table' for further documentation.  */
1142
1143 static void
1144 compute_sets (void)
1145 {
1146   basic_block bb;
1147   rtx insn;
1148
1149   FOR_EACH_BB (bb)
1150     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1151       if (INSN_P (insn))
1152         note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1153 }
1154 \f
1155 /* Hash table support.  */
1156
1157 struct reg_avail_info
1158 {
1159   basic_block last_bb;
1160   int first_set;
1161   int last_set;
1162 };
1163
1164 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1165 static basic_block current_bb;
1166
1167
1168 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1169    GCSE.  */
1170
1171 static int
1172 want_to_gcse_p (rtx x)
1173 {
1174 #ifdef STACK_REGS
1175   /* On register stack architectures, don't GCSE constants from the
1176      constant pool, as the benefits are often swamped by the overhead
1177      of shuffling the register stack between basic blocks.  */
1178   if (IS_STACK_MODE (GET_MODE (x)))
1179     x = avoid_constant_pool_reference (x);
1180 #endif
1181
1182   switch (GET_CODE (x))
1183     {
1184     case REG:
1185     case SUBREG:
1186     case CONST_INT:
1187     case CONST_DOUBLE:
1188     case CONST_FIXED:
1189     case CONST_VECTOR:
1190     case CALL:
1191       return 0;
1192
1193     default:
1194       return can_assign_to_reg_p (x);
1195     }
1196 }
1197
1198 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1199
1200 static GTY(()) rtx test_insn;
1201
1202 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1203
1204 static bool
1205 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1206 {
1207   int num_clobbers = 0;
1208   int icode;
1209
1210   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1211   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1212     return 1;
1213   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1214     return 0;
1215
1216   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1217      our test insn if we haven't already.  */
1218   if (test_insn == 0)
1219     {
1220       test_insn
1221         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1222                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1223                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1224                                       const0_rtx));
1225       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1226     }
1227
1228   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1229      valid.  */
1230   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1231   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1232   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1233           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1234 }
1235
1236 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1237    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1238    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1239
1240 static int
1241 oprs_unchanged_p (const_rtx x, const_rtx insn, int avail_p)
1242 {
1243   int i, j;
1244   enum rtx_code code;
1245   const char *fmt;
1246
1247   if (x == 0)
1248     return 1;
1249
1250   code = GET_CODE (x);
1251   switch (code)
1252     {
1253     case REG:
1254       {
1255         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1256
1257         if (info->last_bb != current_bb)
1258           return 1;
1259         if (avail_p)
1260           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1261         else
1262           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1263       }
1264
1265     case MEM:
1266       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1267                                   x, avail_p))
1268         return 0;
1269       else
1270         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1271
1272     case PRE_DEC:
1273     case PRE_INC:
1274     case POST_DEC:
1275     case POST_INC:
1276     case PRE_MODIFY:
1277     case POST_MODIFY:
1278       return 0;
1279
1280     case PC:
1281     case CC0: /*FIXME*/
1282     case CONST:
1283     case CONST_INT:
1284     case CONST_DOUBLE:
1285     case CONST_FIXED:
1286     case CONST_VECTOR:
1287     case SYMBOL_REF:
1288     case LABEL_REF:
1289     case ADDR_VEC:
1290     case ADDR_DIFF_VEC:
1291       return 1;
1292
1293     default:
1294       break;
1295     }
1296
1297   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1298     {
1299       if (fmt[i] == 'e')
1300         {
1301           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1302              level, change it into iteration.  This function is called enough
1303              to be worth it.  */
1304           if (i == 0)
1305             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1306
1307           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1308             return 0;
1309         }
1310       else if (fmt[i] == 'E')
1311         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1312           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1313             return 0;
1314     }
1315
1316   return 1;
1317 }
1318
1319 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1320    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1321    conflict between two memory references.  */
1322 static int gcse_mems_conflict_p;
1323
1324 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1325    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1326    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1327    this memory load.  */
1328 static const_rtx gcse_mem_operand;
1329
1330 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1331    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1332    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1333
1334 static void
1335 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1336                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1337 {
1338   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1339          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1340          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1341     dest = XEXP (dest, 0);
1342
1343   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1344      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1345      elsewhere.  */
1346   if (! MEM_P (dest))
1347     return;
1348
1349   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1350      don't mark as killed this time.  */
1351
1352   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1353     {
1354       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1355         gcse_mems_conflict_p = 1;
1356       return;
1357     }
1358
1359   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1360                        rtx_addr_varies_p))
1361     gcse_mems_conflict_p = 1;
1362 }
1363
1364 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1365    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1366    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1367    before UID_LIMIT.
1368
1369    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1370    AVAIL_P to 0.  */
1371
1372 static int
1373 load_killed_in_block_p (const_basic_block bb, int uid_limit, const_rtx x, int avail_p)
1374 {
1375   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1376
1377   /* If this is a readonly then we aren't going to be changing it.  */
1378   if (MEM_READONLY_P (x))
1379     return 0;
1380
1381   while (list_entry)
1382     {
1383       rtx setter;
1384       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1385       if ((avail_p
1386            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1387           || (! avail_p
1388               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1389         {
1390           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1391           continue;
1392         }
1393
1394       setter = XEXP (list_entry, 0);
1395
1396       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1397          to pure functions are never put on the list, so we need not
1398          worry about them.  */
1399       if (CALL_P (setter))
1400         return 1;
1401
1402       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1403          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1404
1405          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1406          communicate via global variables.  Yuk.  */
1407       gcse_mem_operand = x;
1408       gcse_mems_conflict_p = 0;
1409       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1410       if (gcse_mems_conflict_p)
1411         return 1;
1412       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1413     }
1414   return 0;
1415 }
1416
1417 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1418    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1419
1420 static int
1421 oprs_anticipatable_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1422 {
1423   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1424 }
1425
1426 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1427    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1428
1429 static int
1430 oprs_available_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1431 {
1432   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1433 }
1434
1435 /* Hash expression X.
1436
1437    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1438    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1439    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1440    the current size of the hash table to be probed.  */
1441
1442 static unsigned int
1443 hash_expr (const_rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1444            int hash_table_size)
1445 {
1446   unsigned int hash;
1447
1448   *do_not_record_p = 0;
1449
1450   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1451                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1452   return hash % hash_table_size;
1453 }
1454
1455 /* Hash a set of register REGNO.
1456
1457    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1458    propagation code.
1459
1460    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1461
1462 static unsigned int
1463 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1464 {
1465   unsigned int hash;
1466
1467   hash = regno;
1468   return hash % hash_table_size;
1469 }
1470
1471 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1472
1473 static int
1474 expr_equiv_p (const_rtx x, const_rtx y)
1475 {
1476   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1477 }
1478
1479 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1480    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1481    basic block.
1482
1483    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1484    It is only used if X is a CONST_INT.
1485
1486    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1487    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1488
1489 static void
1490 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1491                       int avail_p, struct hash_table *table)
1492 {
1493   int found, do_not_record_p;
1494   unsigned int hash;
1495   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1496   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1497
1498   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1499
1500   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1501      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1502      to or can't handle.  */
1503   if (do_not_record_p)
1504     return;
1505
1506   cur_expr = table->table[hash];
1507   found = 0;
1508
1509   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1510     {
1511       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1512          the list.  */
1513       last_expr = cur_expr;
1514       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1515     }
1516
1517   if (! found)
1518     {
1519       cur_expr = GOBNEW (struct expr);
1520       bytes_used += sizeof (struct expr);
1521       if (table->table[hash] == NULL)
1522         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1523         table->table[hash] = cur_expr;
1524       else
1525         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1526         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1527
1528       /* Set the fields of the expr element.  */
1529       cur_expr->expr = x;
1530       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1531       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1532       cur_expr->antic_occr = NULL;
1533       cur_expr->avail_occr = NULL;
1534     }
1535
1536   /* Now record the occurrence(s).  */
1537   if (antic_p)
1538     {
1539       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1540
1541       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1542         antic_occr = NULL;
1543
1544       if (antic_occr)
1545         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1546            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1547            block and the block is scanned from start to end.  */
1548         ; /* nothing to do */
1549       else
1550         {
1551           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1552           antic_occr = GOBNEW (struct occr);
1553           bytes_used += sizeof (struct occr);
1554           antic_occr->insn = insn;
1555           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1556           antic_occr->deleted_p = 0;
1557           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1558         }
1559     }
1560
1561   if (avail_p)
1562     {
1563       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1564
1565       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1566         {
1567           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1568              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1569              the last one in the block and the block is scanned from start
1570              to end.  */
1571           avail_occr->insn = insn;
1572         }
1573       else
1574         {
1575           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1576           avail_occr = GOBNEW (struct occr);
1577           bytes_used += sizeof (struct occr);
1578           avail_occr->insn = insn;
1579           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1580           avail_occr->deleted_p = 0;
1581           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1582         }
1583     }
1584 }
1585
1586 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1587    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1588    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1589    basic block.  */
1590
1591 static void
1592 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1593 {
1594   int found;
1595   unsigned int hash;
1596   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1597   struct occr *cur_occr;
1598
1599   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1600
1601   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1602
1603   cur_expr = table->table[hash];
1604   found = 0;
1605
1606   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1607     {
1608       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1609          the list.  */
1610       last_expr = cur_expr;
1611       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1612     }
1613
1614   if (! found)
1615     {
1616       cur_expr = GOBNEW (struct expr);
1617       bytes_used += sizeof (struct expr);
1618       if (table->table[hash] == NULL)
1619         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1620         table->table[hash] = cur_expr;
1621       else
1622         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1623         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1624
1625       /* Set the fields of the expr element.
1626          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1627          performed on its operands.  */
1628       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1629       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1630       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1631       cur_expr->antic_occr = NULL;
1632       cur_expr->avail_occr = NULL;
1633     }
1634
1635   /* Now record the occurrence.  */
1636   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1637
1638   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1639     {
1640       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1641          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1642          the last one in the block and the block is scanned from start
1643          to end.  */
1644       cur_occr->insn = insn;
1645     }
1646   else
1647     {
1648       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1649       cur_occr = GOBNEW (struct occr);
1650       bytes_used += sizeof (struct occr);
1651
1652           cur_occr->insn = insn;
1653           cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1654           cur_occr->deleted_p = 0;
1655           cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1656     }
1657 }
1658
1659 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1660    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1661
1662 static bool
1663 gcse_constant_p (const_rtx x)
1664 {
1665   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1666   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1667       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1668       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1669     return true;
1670
1671   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1672      if they are not floating point registers.  */
1673   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1674       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1675       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1676       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1677       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1678     return true;
1679
1680   return CONSTANT_P (x);
1681 }
1682
1683 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1684    expression one).  */
1685
1686 static void
1687 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1688 {
1689   rtx src = SET_SRC (pat);
1690   rtx dest = SET_DEST (pat);
1691   rtx note;
1692
1693   if (GET_CODE (src) == CALL)
1694     hash_scan_call (src, insn, table);
1695
1696   else if (REG_P (dest))
1697     {
1698       unsigned int regno = REGNO (dest);
1699       rtx tmp;
1700
1701       /* See if a REG_EQUAL note shows this equivalent to a simpler expression.
1702
1703          This allows us to do a single GCSE pass and still eliminate
1704          redundant constants, addresses or other expressions that are
1705          constructed with multiple instructions.
1706
1707          However, keep the original SRC if INSN is a simple reg-reg move.  In
1708          In this case, there will almost always be a REG_EQUAL note on the
1709          insn that sets SRC.  By recording the REG_EQUAL value here as SRC
1710          for INSN, we miss copy propagation opportunities and we perform the
1711          same PRE GCSE operation repeatedly on the same REG_EQUAL value if we
1712          do more than one PRE GCSE pass.
1713
1714          Note that this does not impede profitable constant propagations.  We
1715          "look through" reg-reg sets in lookup_avail_set.  */
1716       note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
1717       if (note != 0
1718           && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL
1719           && !REG_P (src)
1720           && (table->set_p
1721               ? gcse_constant_p (XEXP (note, 0))
1722               : want_to_gcse_p (XEXP (note, 0))))
1723         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1724
1725       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1726       if (! table->set_p
1727           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1728           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1729           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1730           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1731              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1732              for now.  */
1733           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1734           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1735           && want_to_gcse_p (src)
1736           /* Don't CSE a nop.  */
1737           && ! set_noop_p (pat)
1738           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1739              At this point this only function parameters should have
1740              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1741              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1742              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1743           && (note == NULL_RTX || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1744         {
1745           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1746              modified before this insn or if this is not the only SET in
1747              this insn.  The latter condition does not have to mean that
1748              SRC itself is not anticipatable, but we just will not be
1749              able to handle code motion of insns with multiple sets.  */
1750           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn)
1751                         && !multiple_sets (insn);
1752           /* An expression is not available if its operands are
1753              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1754              available if this is a branch, because we can't insert
1755              a set after the branch.  */
1756           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1757                          && ! JUMP_P (insn));
1758
1759           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1760         }
1761
1762       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1763       else if (table->set_p
1764                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1765                && ((REG_P (src)
1766                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1767                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1768                     && REGNO (src) != regno)
1769                    || gcse_constant_p (src))
1770                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1771                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1772                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1773                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1774                    || (tmp = next_nonnote_insn (insn)) == NULL_RTX
1775                    || BLOCK_FOR_INSN (tmp) != BLOCK_FOR_INSN (insn)
1776                    || oprs_available_p (pat, tmp)))
1777         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1778     }
1779   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1780      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1781      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1782   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1783       {
1784         unsigned int regno = REGNO (src);
1785
1786         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1787         if (! table->set_p
1788             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1789             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1790            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1791            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1792            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1793               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1794               for now.  */
1795            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1796            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1797            && want_to_gcse_p (dest)
1798            /* Don't CSE a nop.  */
1799            && ! set_noop_p (pat)
1800            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1801               At this point this only function parameters should have
1802               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1803               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1804               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1805            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1806                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1807              {
1808                /* Stores are never anticipatable.  */
1809                int antic_p = 0;
1810                /* An expression is not available if its operands are
1811                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1812                   available if this is a branch, because we can't insert
1813                   a set after the branch.  */
1814                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1815                              && ! JUMP_P (insn);
1816
1817                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1818                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1819                                      antic_p, avail_p, table);
1820              }
1821       }
1822 }
1823
1824 static void
1825 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1826                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1827 {
1828   /* Currently nothing to do.  */
1829 }
1830
1831 static void
1832 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1833                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1834 {
1835   /* Currently nothing to do.  */
1836 }
1837
1838 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1839
1840    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1841
1842    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1843    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1844    are also in the PARALLEL.  Later.
1845
1846    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1847    otherwise it is for the expression hash table.  */
1848
1849 static void
1850 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table)
1851 {
1852   rtx pat = PATTERN (insn);
1853   int i;
1854
1855   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1856      what's been modified.  */
1857
1858   if (GET_CODE (pat) == SET)
1859     hash_scan_set (pat, insn, table);
1860   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1861     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1862       {
1863         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1864
1865         if (GET_CODE (x) == SET)
1866           hash_scan_set (x, insn, table);
1867         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1868           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1869         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1870           hash_scan_call (x, insn, table);
1871       }
1872
1873   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1874     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1875   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1876     hash_scan_call (pat, insn, table);
1877 }
1878
1879 static void
1880 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1881 {
1882   int i;
1883   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1884   struct expr **flat_table;
1885   unsigned int *hash_val;
1886   struct expr *expr;
1887
1888   flat_table = XCNEWVEC (struct expr *, table->n_elems);
1889   hash_val = XNEWVEC (unsigned int, table->n_elems);
1890
1891   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1892     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1893       {
1894         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1895         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1896       }
1897
1898   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1899            name, table->size, table->n_elems);
1900
1901   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1902     if (flat_table[i] != 0)
1903       {
1904         expr = flat_table[i];
1905         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1906                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1907         print_rtl (file, expr->expr);
1908         fprintf (file, "\n");
1909       }
1910
1911   fprintf (file, "\n");
1912
1913   free (flat_table);
1914   free (hash_val);
1915 }
1916
1917 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1918
1919    first_set records the first place in the block where the register
1920    is set and is used to compute "anticipatability".
1921
1922    last_set records the last place in the block where the register
1923    is set and is used to compute "availability".
1924
1925    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1926    valid, as a quick test to invalidate them.
1927
1928    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1929    and is used to compute "transparency".  */
1930
1931 static void
1932 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1933 {
1934   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1935   int cuid = INSN_CUID (insn);
1936
1937   info->last_set = cuid;
1938   if (info->last_bb != current_bb)
1939     {
1940       info->last_bb = current_bb;
1941       info->first_set = cuid;
1942       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1943     }
1944 }
1945
1946
1947 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1948    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1949    taken off pairwise.  */
1950
1951 static void
1952 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, const_rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1953                    void * v_insn)
1954 {
1955   rtx dest_addr, insn;
1956   int bb;
1957
1958   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1959       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1960       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1961     dest = XEXP (dest, 0);
1962
1963   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1964      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1965      elsewhere.  */
1966
1967   if (! MEM_P (dest))
1968     return;
1969
1970   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1971   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1972   insn = (rtx) v_insn;
1973   bb = BLOCK_NUM (insn);
1974
1975   canon_modify_mem_list[bb] =
1976     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1977   canon_modify_mem_list[bb] =
1978     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1979 }
1980
1981 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1982    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1983    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1984
1985 static void
1986 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1987 {
1988   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1989
1990   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1991      everything.  */
1992   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1993   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1994
1995   if (CALL_P (insn))
1996     {
1997       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1998          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1999          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
2000       canon_modify_mem_list[bb] =
2001         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
2002       bitmap_set_bit (blocks_with_calls, bb);
2003     }
2004   else
2005     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
2006 }
2007
2008 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2009    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2010    the SET is taking place.  */
2011
2012 static void
2013 record_last_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2014 {
2015   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2016
2017   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2018     dest = SUBREG_REG (dest);
2019
2020   if (REG_P (dest))
2021     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2022   else if (MEM_P (dest)
2023            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2024            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2025     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2026 }
2027
2028 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2029
2030    Expression entries are placed in the hash table if
2031    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2032    - src is something we want to perform GCSE on,
2033    - none of the operands are subsequently modified in the block
2034
2035    Assignment entries are placed in the hash table if
2036    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2037    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2038    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2039
2040    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2041
2042    TABLE is the table computed.  */
2043
2044 static void
2045 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2046 {
2047   unsigned int i;
2048
2049   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2050      registers are set in which blocks.
2051      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2052      compute.  Later.  */
2053   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2054
2055   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2056   clear_modify_mem_tables ();
2057   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2058   reg_avail_info = GNEWVEC (struct reg_avail_info, max_gcse_regno);
2059
2060   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2061     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2062
2063   FOR_EACH_BB (current_bb)
2064     {
2065       rtx insn;
2066       unsigned int regno;
2067
2068       /* First pass over the instructions records information used to
2069          determine when registers and memory are first and last set.
2070          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2071          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2072
2073       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2074         {
2075           if (! INSN_P (insn))
2076             continue;
2077
2078           if (CALL_P (insn))
2079             {
2080               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2081                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2082                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2083
2084               mark_call (insn);
2085             }
2086
2087           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2088         }
2089
2090       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2091       if (table->set_p
2092           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2093         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2094                        BB_HEAD (current_bb), table);
2095
2096       /* The next pass builds the hash table.  */
2097       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2098         if (INSN_P (insn))
2099           hash_scan_insn (insn, table);
2100     }
2101
2102   free (reg_avail_info);
2103   reg_avail_info = NULL;
2104 }
2105
2106 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2107    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2108    It is used to determine the number of buckets to use.
2109    SET_P determines whether set or expression table will
2110    be created.  */
2111
2112 static void
2113 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2114 {
2115   int n;
2116
2117   table->size = n_insns / 4;
2118   if (table->size < 11)
2119     table->size = 11;
2120
2121   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2122      Making it an odd number is simplest for now.
2123      ??? Later take some measurements.  */
2124   table->size |= 1;
2125   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2126   table->table = GNEWVAR (struct expr *, n);
2127   table->set_p = set_p;
2128 }
2129
2130 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2131
2132 static void
2133 free_hash_table (struct hash_table *table)
2134 {
2135   free (table->table);
2136 }
2137
2138 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2139    expression hash table.  */
2140
2141 static void
2142 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2143 {
2144   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2145   table->n_elems = 0;
2146   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2147
2148   compute_hash_table_work (table);
2149 }
2150 \f
2151 /* Expression tracking support.  */
2152
2153 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2154    table entry, or NULL if not found.  */
2155
2156 static struct expr *
2157 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2158 {
2159   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2160   struct expr *expr;
2161
2162   expr = table->table[hash];
2163
2164   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2165     expr = expr->next_same_hash;
2166
2167   return expr;
2168 }
2169
2170 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2171
2172 static struct expr *
2173 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2174 {
2175   do
2176     expr = expr->next_same_hash;
2177   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2178
2179   return expr;
2180 }
2181
2182 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2183    types may be mixed.  */
2184
2185 static void
2186 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2187 {
2188   rtx list, next;
2189
2190   for (list = *listp; list ; list = next)
2191     {
2192       next = XEXP (list, 1);
2193       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2194         free_EXPR_LIST_node (list);
2195       else
2196         free_INSN_LIST_node (list);
2197     }
2198
2199   *listp = NULL;
2200 }
2201
2202 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2203 static void
2204 clear_modify_mem_tables (void)
2205 {
2206   unsigned i;
2207   bitmap_iterator bi;
2208
2209   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2210     {
2211       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2212       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2213     }
2214   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2215   bitmap_clear (blocks_with_calls);
2216 }
2217
2218 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
2219
2220 static void
2221 free_modify_mem_tables (void)
2222 {
2223   clear_modify_mem_tables ();
2224   free (modify_mem_list);
2225   free (canon_modify_mem_list);
2226   modify_mem_list = 0;
2227   canon_modify_mem_list = 0;
2228 }
2229
2230 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2231    start of the block].  */
2232
2233 static void
2234 reset_opr_set_tables (void)
2235 {
2236   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2237      the block.  */
2238   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2239
2240   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2241      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2242      location has been modified.  */
2243   clear_modify_mem_tables ();
2244 }
2245
2246 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2247    INSN's basic block.  */
2248
2249 static int
2250 oprs_not_set_p (const_rtx x, const_rtx insn)
2251 {
2252   int i, j;
2253   enum rtx_code code;
2254   const char *fmt;
2255
2256   if (x == 0)
2257     return 1;
2258
2259   code = GET_CODE (x);
2260   switch (code)
2261     {
2262     case PC:
2263     case CC0:
2264     case CONST:
2265     case CONST_INT:
2266     case CONST_DOUBLE:
2267     case CONST_FIXED:
2268     case CONST_VECTOR:
2269     case SYMBOL_REF:
2270     case LABEL_REF:
2271     case ADDR_VEC:
2272     case ADDR_DIFF_VEC:
2273       return 1;
2274
2275     case MEM:
2276       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2277                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2278         return 0;
2279       else
2280         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2281
2282     case REG:
2283       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2284
2285     default:
2286       break;
2287     }
2288
2289   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2290     {
2291       if (fmt[i] == 'e')
2292         {
2293           /* If we are about to do the last recursive call
2294              needed at this level, change it into iteration.
2295              This function is called enough to be worth it.  */
2296           if (i == 0)
2297             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2298
2299           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2300             return 0;
2301         }
2302       else if (fmt[i] == 'E')
2303         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2304           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2305             return 0;
2306     }
2307
2308   return 1;
2309 }
2310
2311 /* Mark things set by a CALL.  */
2312
2313 static void
2314 mark_call (rtx insn)
2315 {
2316   if (! RTL_CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2317     record_last_mem_set_info (insn);
2318 }
2319
2320 /* Mark things set by a SET.  */
2321
2322 static void
2323 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2324 {
2325   rtx dest = SET_DEST (pat);
2326
2327   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2328          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2329          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2330     dest = XEXP (dest, 0);
2331
2332   if (REG_P (dest))
2333     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2334   else if (MEM_P (dest))
2335     record_last_mem_set_info (insn);
2336
2337   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2338     mark_call (insn);
2339 }
2340
2341 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2342
2343 static void
2344 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2345 {
2346   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2347
2348   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2349     clob = XEXP (clob, 0);
2350
2351   if (REG_P (clob))
2352     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2353   else
2354     record_last_mem_set_info (insn);
2355 }
2356
2357 /* Record things set by INSN.
2358    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2359
2360 static void
2361 mark_oprs_set (rtx insn)
2362 {
2363   rtx pat = PATTERN (insn);
2364   int i;
2365
2366   if (GET_CODE (pat) == SET)
2367     mark_set (pat, insn);
2368   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2369     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2370       {
2371         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2372
2373         if (GET_CODE (x) == SET)
2374           mark_set (x, insn);
2375         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2376           mark_clobber (x, insn);
2377         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2378           mark_call (insn);
2379       }
2380
2381   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2382     mark_clobber (pat, insn);
2383   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2384     mark_call (insn);
2385 }
2386
2387 \f
2388 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2389
2390 /* Local properties of assignments.  */
2391 static sbitmap *cprop_pavloc;
2392 static sbitmap *cprop_absaltered;
2393
2394 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2395 static sbitmap *cprop_avin;
2396 static sbitmap *cprop_avout;
2397
2398 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2399    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2400
2401 static void
2402 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2403 {
2404   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2405   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2406
2407   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2408   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2409 }
2410
2411 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2412
2413 static void
2414 free_cprop_mem (void)
2415 {
2416   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2417   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2418   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2419   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2420 }
2421
2422 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2423    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2424    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2425    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2426    bit in BMAP.  */
2427
2428 static void
2429 compute_transp (const_rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2430 {
2431   int i, j;
2432   basic_block bb;
2433   enum rtx_code code;
2434   reg_set *r;
2435   const char *fmt;
2436
2437   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2438      can't do it when there's no return value.  */
2439  repeat:
2440
2441   if (x == 0)
2442     return;
2443
2444   code = GET_CODE (x);
2445   switch (code)
2446     {
2447     case REG:
2448       if (set_p)
2449         {
2450           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2451             {
2452               FOR_EACH_BB (bb)
2453                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2454                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2455             }
2456           else
2457             {
2458               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2459                 SET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2460             }
2461         }
2462       else
2463         {
2464           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2465             {
2466               FOR_EACH_BB (bb)
2467                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2468                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2469             }
2470           else
2471             {
2472               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2473                 RESET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2474             }
2475         }
2476
2477       return;
2478
2479     case MEM:
2480       if (! MEM_READONLY_P (x))
2481         {
2482           bitmap_iterator bi;
2483           unsigned bb_index;
2484
2485           /* First handle all the blocks with calls.  We don't need to
2486              do any list walking for them.  */
2487           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_calls, 0, bb_index, bi)
2488             {
2489               if (set_p)
2490                 SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2491               else
2492                 RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2493             }
2494
2495             /* Now iterate over the blocks which have memory modifications
2496                but which do not have any calls.  */
2497             EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 
2498                                             blocks_with_calls,
2499                                             0, bb_index, bi)
2500               {
2501                 rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb_index];
2502
2503                 while (list_entry)
2504                   {
2505                     rtx dest, dest_addr;
2506
2507                     /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2508                        Examine each hunk of memory that is modified.  */
2509
2510                     dest = XEXP (list_entry, 0);
2511                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2512                     dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2513
2514                     if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2515                                                x, rtx_addr_varies_p))
2516                       {
2517                         if (set_p)
2518                           SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2519                         else
2520                           RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2521                         break;
2522                       }
2523                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2524                   }
2525               }
2526         }
2527
2528       x = XEXP (x, 0);
2529       goto repeat;
2530
2531     case PC:
2532     case CC0: /*FIXME*/
2533     case CONST:
2534     case CONST_INT:
2535     case CONST_DOUBLE:
2536     case CONST_FIXED:
2537     case CONST_VECTOR:
2538     case SYMBOL_REF:
2539     case LABEL_REF:
2540     case ADDR_VEC:
2541     case ADDR_DIFF_VEC:
2542       return;
2543
2544     default:
2545       break;
2546     }
2547
2548   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2549     {
2550       if (fmt[i] == 'e')
2551         {
2552           /* If we are about to do the last recursive call
2553              needed at this level, change it into iteration.
2554              This function is called enough to be worth it.  */
2555           if (i == 0)
2556             {
2557               x = XEXP (x, i);
2558               goto repeat;
2559             }
2560
2561           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2562         }
2563       else if (fmt[i] == 'E')
2564         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2565           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2566     }
2567 }
2568
2569 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2570    propagation.  */
2571
2572 static void
2573 compute_cprop_data (void)
2574 {
2575   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2576   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2577                      cprop_avout, cprop_avin);
2578 }
2579 \f
2580 /* Copy/constant propagation.  */
2581
2582 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2583 #define MAX_USES 8
2584
2585 /* Table of uses found in an insn.
2586    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2587 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2588
2589 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2590 static int reg_use_count;
2591
2592 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2593    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2594    and contains the number of uses in the table upon exit.
2595
2596    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2597    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2598
2599 static void
2600 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2601 {
2602   int i, j;
2603   enum rtx_code code;
2604   const char *fmt;
2605   rtx x = *xptr;
2606
2607   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2608      can't do it when there's no return value.  */
2609  repeat:
2610   if (x == 0)
2611     return;
2612
2613   code = GET_CODE (x);
2614   if (REG_P (x))
2615     {
2616       if (reg_use_count == MAX_USES)
2617         return;
2618
2619       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2620       reg_use_count++;
2621     }
2622
2623   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2624
2625   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2626     {
2627       if (fmt[i] == 'e')
2628         {
2629           /* If we are about to do the last recursive call
2630              needed at this level, change it into iteration.
2631              This function is called enough to be worth it.  */
2632           if (i == 0)
2633             {
2634               x = XEXP (x, 0);
2635               goto repeat;
2636             }
2637
2638           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2639         }
2640       else if (fmt[i] == 'E')
2641         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2642           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2643     }
2644 }
2645
2646 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2647    Returns nonzero is successful.  */
2648
2649 static int
2650 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2651 {
2652   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2653   rtx src = 0;
2654   int success = 0;
2655   rtx set = single_set (insn);
2656
2657   /* Usually we substitute easy stuff, so we won't copy everything.
2658      We however need to take care to not duplicate non-trivial CONST
2659      expressions.  */
2660   to = copy_rtx (to);
2661
2662   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2663   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2664     success = 1;
2665
2666   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2667   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2668     {
2669       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2670
2671       if (src)
2672         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2673     }
2674
2675   /* If there is already a REG_EQUAL note, update the expression in it
2676      with our replacement.  */
2677   if (note != 0 && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL)
2678     set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL,
2679                          simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from,
2680                          copy_rtx (to)));
2681   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2682     {
2683       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2684          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2685          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2686       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2687
2688       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2689           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2690         success = 1;
2691
2692       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2693          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2694          lose information.  */
2695       if (!success && note == 0 && set != 0
2696           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2697           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2698         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2699     }
2700
2701   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2702      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2703      not to happen, because previous code ought to synthesize
2704      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2705   if (note && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL && REG_P (XEXP (note, 0)))
2706     remove_note (insn, note);
2707
2708   return success;
2709 }
2710
2711 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2712    NULL no such set is found.  */
2713
2714 static struct expr *
2715 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2716 {
2717   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2718      use in a substitution.  */
2719   struct expr *set1 = 0;
2720
2721   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2722      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2723      need two sets like this available at the start of the block:
2724
2725        (set (reg X) (reg Y))
2726        (set (reg Y) (reg X))
2727
2728      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2729      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2730   while (1)
2731     {
2732       rtx src;
2733       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2734
2735       /* Find a set that is available at the start of the block
2736          which contains INSN.  */
2737       while (set)
2738         {
2739           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2740             break;
2741           set = next_set (regno, set);
2742         }
2743
2744       /* If no available set was found we've reached the end of the
2745          (possibly empty) copy chain.  */
2746       if (set == 0)
2747         break;
2748
2749       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2750
2751       src = SET_SRC (set->expr);
2752
2753       /* We know the set is available.
2754          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2755          have changed since the start of the block).
2756
2757          If the source operand changed, we may still use it for the next
2758          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2759
2760       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2761         set1 = set;
2762
2763       /* If the source of the set is anything except a register, then
2764          we have reached the end of the copy chain.  */
2765       if (! REG_P (src))
2766         break;
2767
2768       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2769          and see if we have an available copy into SRC.  */
2770       regno = REGNO (src);
2771     }
2772
2773   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2774      INSN.  */
2775   return set1;
2776 }
2777
2778 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2779    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2780    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2781    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2782    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2783    if a change was made.  */
2784
2785 static int
2786 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2787 {
2788   rtx new_rtx, set_src, note_src;
2789   rtx set = pc_set (jump);
2790   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2791
2792   if (note)
2793     {
2794       note_src = XEXP (note, 0);
2795       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2796         note_src = NULL_RTX;
2797     }
2798   else note_src = NULL_RTX;
2799
2800   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2801   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2802
2803   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2804      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2805   if (setcc != NULL_RTX
2806       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2807       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2808     {
2809       rtx setcc_src;
2810       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2811       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2812       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2813                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2814       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2815                                       setcc_src);
2816     }
2817   else
2818     setcc = NULL_RTX;
2819
2820   new_rtx = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2821
2822   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2823   if (rtx_equal_p (new_rtx, SET_SRC (set)))
2824     return 0;
2825
2826   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2827   if (new_rtx == pc_rtx)
2828     delete_insn (jump);
2829   else
2830     {
2831       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2832          to one computed by setcc.  */
2833       if (setcc && modified_in_p (new_rtx, setcc))
2834         return 0;
2835       if (! validate_unshare_change (jump, &SET_SRC (set), new_rtx, 0))
2836         {
2837           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2838              are two registers to be replaced by constants before the entire
2839              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2840              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2841              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2842              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2843              we need to attach a note to the branch itself to make this
2844              optimization work.  */
2845
2846           if (!rtx_equal_p (new_rtx, note_src))
2847             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new_rtx));
2848           return 0;
2849         }
2850
2851       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2852       if (note_src)
2853         remove_note (jump, note);
2854      }
2855
2856 #ifdef HAVE_cc0
2857   /* Delete the cc0 setter.  */
2858   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2859     delete_insn (setcc);
2860 #endif
2861
2862   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2863
2864   global_const_prop_count++;
2865   if (dump_file != NULL)
2866     {
2867       fprintf (dump_file,
2868                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2869                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2870       print_rtl (dump_file, src);
2871       fprintf (dump_file, "\n");
2872     }
2873   purge_dead_edges (bb);
2874
2875   /* If a conditional jump has been changed into unconditional jump, remove
2876      the jump and make the edge fallthru - this is always called in
2877      cfglayout mode.  */
2878   if (new_rtx != pc_rtx && simplejump_p (jump))
2879     {
2880       edge e;
2881       edge_iterator ei;
2882
2883       for (ei = ei_start (bb->succs); (e = ei_safe_edge (ei)); ei_next (&ei))
2884         if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
2885             && BB_HEAD (e->dest) == JUMP_LABEL (jump))
2886           {
2887             e->flags |= EDGE_FALLTHRU;
2888             break;
2889           }
2890       delete_insn (jump);
2891     }
2892
2893   return 1;
2894 }
2895
2896 static bool
2897 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, bool alter_jumps)
2898 {
2899   rtx sset;
2900
2901   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2902      conditional branch instructions first.  */
2903   if (alter_jumps
2904       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2905       && NEXT_INSN (insn)
2906       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2907     {
2908       rtx dest = SET_DEST (sset);
2909       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2910           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2911         return 1;
2912     }
2913
2914   /* Handle normal insns next.  */
2915   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2916       && try_replace_reg (from, to, insn))
2917     return 1;
2918
2919   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2920      We're pretty specific about what we will handle in this
2921      code, we can extend this as necessary over time.
2922
2923      Right now the insn in question must look like
2924      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2925   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2926     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2927   return 0;
2928 }
2929
2930 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2931    The result is nonzero if a change was made.  */
2932
2933 static int
2934 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2935 {
2936   struct reg_use *reg_used;
2937   int changed = 0;
2938   rtx note;
2939
2940   if (!INSN_P (insn))
2941     return 0;
2942
2943   reg_use_count = 0;
2944   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2945
2946   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2947
2948   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2949   if (note)
2950     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2951
2952   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2953        reg_used++, reg_use_count--)
2954     {
2955       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2956       rtx pat, src;
2957       struct expr *set;
2958
2959       /* Ignore registers created by GCSE.
2960          We do this because ...  */
2961       if (regno >= max_gcse_regno)
2962         continue;
2963
2964       /* If the register has already been set in this block, there's
2965          nothing we can do.  */
2966       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2967         continue;
2968
2969       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2970          at the start of the block.  */
2971       set = find_avail_set (regno, insn);
2972       if (! set)
2973         continue;
2974
2975       pat = set->expr;
2976       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2977       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2978
2979       src = SET_SRC (pat);
2980
2981       /* Constant propagation.  */
2982       if (gcse_constant_p (src))
2983         {
2984           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
2985             {
2986               changed = 1;
2987               global_const_prop_count++;
2988               if (dump_file != NULL)
2989                 {
2990                   fprintf (dump_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
2991                   fprintf (dump_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
2992                   print_rtl (dump_file, src);
2993                   fprintf (dump_file, "\n");
2994                 }
2995               if (INSN_DELETED_P (insn))
2996                 return 1;
2997             }
2998         }
2999       else if (REG_P (src)
3000                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3001                && REGNO (src) != regno)
3002         {
3003           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
3004             {
3005               changed = 1;
3006               global_copy_prop_count++;
3007               if (dump_file != NULL)
3008                 {
3009                   fprintf (dump_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3010                            regno, INSN_UID (insn));
3011                   fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
3012                 }
3013
3014               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
3015                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
3016               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
3017                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
3018                  and made things worse.  */
3019             }
3020         }
3021     }
3022
3023   return changed;
3024 }
3025
3026 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
3027    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
3028    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3029    can legitimately make replacements.  */
3030
3031 static void
3032 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3033 {
3034   rtx x = *xptr;
3035
3036   if (x == 0)
3037     return;
3038
3039   switch (GET_CODE (x))
3040     {
3041     case ZERO_EXTRACT:
3042     case SIGN_EXTRACT:
3043     case STRICT_LOW_PART:
3044       return;
3045
3046     case PRE_DEC:
3047     case PRE_INC:
3048     case POST_DEC:
3049     case POST_INC:
3050     case PRE_MODIFY:
3051     case POST_MODIFY:
3052       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3053          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3054          codes nonetheless.  */
3055       return;
3056
3057     case SUBREG:
3058       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3059          the non-written words unchanged.  */
3060       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3061         return;
3062       break;
3063
3064     default:
3065       break;
3066     }
3067
3068   find_used_regs (xptr, data);
3069 }
3070
3071 /* Try to perform local const/copy propagation on X in INSN.
3072    If ALTER_JUMPS is false, changing jump insns is not allowed.  */
3073
3074 static bool
3075 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, bool alter_jumps)
3076 {
3077   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3078
3079   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3080      change the hard registers mentioned.  */
3081   if (REG_P (x)
3082       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3083           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3084               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3085     {
3086       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3087       struct elt_loc_list *l;
3088
3089       if (!val)
3090         return false;
3091       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3092         {
3093           rtx this_rtx = l->loc;
3094           rtx note;
3095
3096           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3097             newcnst = this_rtx;
3098           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3099               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3100                  At this point this only function parameters should have
3101                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3102                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3103                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3104               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3105                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3106             newreg = this_rtx;
3107         }
3108       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3109         {
3110           if (dump_file != NULL)
3111             {
3112               fprintf (dump_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3113                        REGNO (x));
3114               fprintf (dump_file, "insn %d with constant ",
3115                        INSN_UID (insn));
3116               print_rtl (dump_file, newcnst);
3117               fprintf (dump_file, "\n");
3118             }
3119           local_const_prop_count++;
3120           return true;
3121         }
3122       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3123         {
3124           if (dump_file != NULL)
3125             {
3126               fprintf (dump_file,
3127                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3128                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3129               fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3130             }
3131           local_copy_prop_count++;
3132           return true;
3133         }
3134     }
3135   return false;
3136 }
3137
3138 /* Do local const/copy propagation (i.e. within each basic block).
3139    If ALTER_JUMPS is true, allow propagating into jump insns, which
3140    could modify the CFG.  */
3141
3142 static void
3143 local_cprop_pass (bool alter_jumps)
3144 {
3145   basic_block bb;
3146   rtx insn;
3147   struct reg_use *reg_used;
3148   bool changed = false;
3149
3150   cselib_init (false);
3151   FOR_EACH_BB (bb)
3152     {
3153       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3154         {
3155           if (INSN_P (insn))
3156             {
3157               rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3158               do
3159                 {
3160                   reg_use_count = 0;
3161                   note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs,
3162                              NULL);
3163                   if (note)
3164                     local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3165
3166                   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3167                        reg_used++, reg_use_count--)
3168                     {
3169                       if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps))
3170                         {
3171                           changed = true;
3172                           break;
3173                         }
3174                     }
3175                   if (INSN_DELETED_P (insn))
3176                     break;
3177                 }
3178               while (reg_use_count);
3179             }
3180           cselib_process_insn (insn);
3181         }
3182
3183       /* Forget everything at the end of a basic block.  */
3184       cselib_clear_table ();
3185     }
3186
3187   cselib_finish ();
3188
3189   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3190   if (changed && alter_jumps)
3191     {
3192       delete_unreachable_blocks ();
3193       free_reg_set_mem ();
3194       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3195       compute_sets ();
3196     }
3197 }
3198
3199 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3200    nonzero if a change was made.  */
3201
3202 static int
3203 cprop (int alter_jumps)
3204 {
3205   int changed;
3206   basic_block bb;
3207   rtx insn;
3208
3209   /* Note we start at block 1.  */
3210   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3211     {
3212       if (dump_file != NULL)
3213         fprintf (dump_file, "\n");
3214       return 0;
3215     }
3216
3217   changed = 0;
3218   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3219     {
3220       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3221          start of the block].  */
3222       reset_opr_set_tables ();
3223
3224       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3225         if (INSN_P (insn))
3226           {
3227             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3228
3229             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3230             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3231                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3232             if (! NOTE_P (insn))
3233               mark_oprs_set (insn);
3234           }
3235     }
3236
3237   if (dump_file != NULL)
3238     fprintf (dump_file, "\n");
3239
3240   return changed;
3241 }
3242
3243 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3244    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3245
3246    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3247    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3248    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3249    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3250    recording the value of *every* register scanned by canonicalize_condition,
3251    but this would require some code reorganization.  */
3252
3253 rtx
3254 fis_get_condition (rtx jump)
3255 {
3256   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3257 }
3258
3259 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3260    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3261
3262 static bool
3263 implicit_set_cond_p (const_rtx cond)
3264 {
3265   const enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3266   const_rtx cst = XEXP (cond, 1);
3267
3268   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3269      contain a signed zero.  */
3270   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3271     {
3272       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3273          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3274          the optimization can't be performed.  */
3275       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3276          always return zero for them.  */
3277       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3278         {
3279           REAL_VALUE_TYPE d;
3280           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3281           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3282             return 0;
3283         }
3284       else
3285         return 0;
3286     }
3287
3288   return gcse_constant_p (cst);
3289 }
3290
3291 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3292    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3293    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3294    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3295    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3296    basic block.  */
3297
3298 static void
3299 find_implicit_sets (void)
3300 {
3301   basic_block bb, dest;
3302   unsigned int count;
3303   rtx cond, new_rtx;
3304
3305   count = 0;
3306   FOR_EACH_BB (bb)
3307     /* Check for more than one successor.  */
3308     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3309       {
3310         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3311
3312         if (cond
3313             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3314             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3315             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3316             && implicit_set_cond_p (cond))
3317           {
3318             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3319                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3320
3321             if (dest && single_pred_p (dest)
3322                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3323               {
3324                 new_rtx = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3325                                              XEXP (cond, 1));
3326                 implicit_sets[dest->index] = new_rtx;
3327                 if (dump_file)
3328                   {
3329                     fprintf(dump_file, "Implicit set of reg %d in ",
3330                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3331                     fprintf(dump_file, "basic block %d\n", dest->index);
3332                   }
3333                 count++;
3334               }
3335           }
3336       }
3337
3338   if (dump_file)
3339     fprintf (dump_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3340 }
3341
3342 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3343    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3344    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3345    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3346
3347 static int
3348 one_cprop_pass (int pass, bool cprop_jumps, bool bypass_jumps)
3349 {
3350   int changed = 0;
3351
3352   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3353   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3354
3355   if (cprop_jumps)
3356     local_cprop_pass (cprop_jumps);
3357
3358   /* Determine implicit sets.  */
3359   implicit_sets = XCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
3360   find_implicit_sets ();
3361
3362   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3363   compute_hash_table (&set_hash_table);
3364
3365   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3366   free (implicit_sets);
3367   implicit_sets = NULL;
3368
3369   if (dump_file)
3370     dump_hash_table (dump_file, "SET", &set_hash_table);
3371   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3372     {
3373       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3374       compute_cprop_data ();
3375       changed = cprop (cprop_jumps);
3376       if (bypass_jumps)
3377         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3378       free_cprop_mem ();
3379     }
3380
3381   free_hash_table (&set_hash_table);
3382
3383   if (dump_file)
3384     {
3385       fprintf (dump_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3386                current_function_name (), pass, bytes_used);
3387       fprintf (dump_file, "%d local const props, %d local copy props, ",
3388                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3389       fprintf (dump_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3390                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3391     }
3392   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3393   if (changed && cprop_jumps)
3394     delete_unreachable_blocks ();
3395
3396   return changed;
3397 }
3398 \f
3399 /* Bypass conditional jumps.  */
3400
3401 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3402    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3403    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3404    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3405
3406 static int bypass_last_basic_block;
3407
3408 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3409    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3410    find_avail_set.  */
3411
3412 static struct expr *
3413 find_bypass_set (int regno, int bb)
3414 {
3415   struct expr *result = 0;
3416
3417   for (;;)
3418     {
3419       rtx src;
3420       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3421
3422       while (set)
3423         {
3424           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3425             break;
3426           set = next_set (regno, set);
3427         }
3428
3429       if (set == 0)
3430         break;
3431
3432       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3433
3434       src = SET_SRC (set->expr);
3435       if (gcse_constant_p (src))
3436         result = set;
3437
3438       if (! REG_P (src))
3439         break;
3440
3441       regno = REGNO (src);
3442     }
3443   return result;
3444 }
3445
3446
3447 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3448    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3449    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3450    function is required to check that our data flow analysis is still
3451    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3452
3453 static bool
3454 reg_killed_on_edge (const_rtx reg, const_edge e)
3455 {
3456   rtx insn;
3457
3458   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3459     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3460       return true;
3461
3462   return false;
3463 }
3464
3465 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3466    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3467    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3468    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3469    Returns nonzero if a change was made.
3470
3471    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3472    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3473    these inserted insns when performing its transformations.  */
3474
3475 static int
3476 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3477 {
3478   rtx insn, note;
3479   edge e, edest;
3480   int i, change;
3481   int may_be_loop_header;
3482   unsigned removed_p;
3483   edge_iterator ei;
3484
3485   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3486
3487   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3488   reg_use_count = 0;
3489   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3490   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3491   if (note)
3492     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3493
3494   may_be_loop_header = false;
3495   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3496     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3497       {
3498         may_be_loop_header = true;
3499         break;
3500       }
3501
3502   change = 0;
3503   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3504     {
3505       removed_p = 0;
3506           
3507       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3508         {
3509           ei_next (&ei);
3510           continue;
3511         }
3512
3513       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3514       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3515         {
3516           ei_next (&ei);
3517           continue;
3518         }
3519
3520       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3521          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3522          optimizations, so prevent this.  */
3523       if (may_be_loop_header
3524           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3525         {
3526           ei_next (&ei);
3527           continue;
3528         }
3529
3530       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3531         {
3532           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3533           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3534           basic_block dest, old_dest;
3535           struct expr *set;
3536           rtx src, new_rtx;
3537
3538           if (regno >= max_gcse_regno)
3539             continue;
3540
3541           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3542
3543           if (! set)
3544             continue;
3545
3546           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3547           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3548             continue;
3549
3550           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3551
3552           if (setcc != NULL)
3553               src = simplify_replace_rtx (src,
3554                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3555                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3556
3557           new_rtx = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3558                                       SET_SRC (set->expr));
3559
3560           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3561              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3562              has instructions associated with it, as these insns won't
3563              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3564
3565           if (new_rtx == pc_rtx)
3566             {
3567               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3568               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3569             }
3570           else if (GET_CODE (new_rtx) == LABEL_REF)
3571             {
3572               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new_rtx, 0));
3573               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3574               edest = find_edge (bb, dest);
3575               if (edest && edest->insns.r)
3576                 dest = NULL;
3577             }
3578           else
3579             dest = NULL;
3580
3581           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3582              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3583              edges.  */
3584
3585           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc)))
3586               && find_edge (e->src, dest))
3587             dest = NULL;
3588
3589           old_dest = e->dest;
3590           if (dest != NULL
3591               && dest != old_dest
3592               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3593             {
3594               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3595
3596               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3597                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3598               if (setcc)
3599                 {
3600                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3601                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3602                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3603                 }
3604
3605               if (dump_file != NULL)
3606                 {
3607                   fprintf (dump_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3608                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3609                            regno, INSN_UID (jump));
3610                   print_rtl (dump_file, SET_SRC (set->expr));
3611                   fprintf (dump_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3612                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3613                 }
3614               change = 1;
3615               removed_p = 1;
3616               break;
3617             }
3618         }
3619       if (!removed_p)
3620         ei_next (&ei);
3621     }
3622   return change;
3623 }
3624
3625 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3626    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3627    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3628    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3629
3630    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3631
3632 static int
3633 bypass_conditional_jumps (void)
3634 {
3635   basic_block bb;
3636   int changed;
3637   rtx setcc;
3638   rtx insn;
3639   rtx dest;
3640
3641   /* Note we start at block 1.  */
3642   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3643     return 0;
3644
3645   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3646   mark_dfs_back_edges ();
3647
3648   changed = 0;
3649   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3650                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3651     {
3652       /* Check for more than one predecessor.  */
3653       if (!single_pred_p (bb))
3654         {
3655           setcc = NULL_RTX;
3656           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3657             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3658               {
3659                 if (setcc)
3660                   break;
3661                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3662                   break;
3663
3664                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3665                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3666                   setcc = insn;
3667                 else
3668                   break;
3669               }
3670             else if (JUMP_P (insn))
3671               {
3672                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3673                     && onlyjump_p (insn))
3674                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3675                 break;
3676               }
3677             else if (INSN_P (insn))
3678               break;
3679         }
3680     }
3681
3682   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3683      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3684   if (changed)
3685     commit_edge_insertions ();
3686
3687   return changed;
3688 }
3689 \f
3690 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3691
3692 /* Local properties of expressions.  */
3693 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3694 static sbitmap *transp;
3695
3696 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3697    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3698    created by a calls.  */
3699 static sbitmap *transpout;
3700
3701 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3702 static sbitmap *comp;
3703
3704 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3705 static sbitmap *antloc;
3706
3707 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3708    point.  */
3709 static sbitmap *pre_optimal;
3710
3711 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3712 static sbitmap *pre_redundant;
3713
3714 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3715 static sbitmap *pre_insert_map;
3716
3717 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3718 static sbitmap *pre_delete_map;
3719
3720 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3721 static struct edge_list *edge_list;
3722
3723 /* Redundant insns.  */
3724 static sbitmap pre_redundant_insns;
3725
3726 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3727
3728 static void
3729 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3730 {
3731   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3732   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3733   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3734
3735   pre_optimal = NULL;
3736   pre_redundant = NULL;
3737   pre_insert_map = NULL;
3738   pre_delete_map = NULL;
3739   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3740
3741   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3742 }
3743
3744 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3745
3746 static void
3747 free_pre_mem (void)
3748 {
3749   sbitmap_vector_free (transp);
3750   sbitmap_vector_free (comp);
3751
3752   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3753
3754   if (pre_optimal)
3755     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3756   if (pre_redundant)
3757     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3758   if (pre_insert_map)
3759     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3760   if (pre_delete_map)
3761     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3762
3763   transp = comp = NULL;
3764   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3765 }
3766
3767 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3768
3769 static void
3770 compute_pre_data (void)
3771 {
3772   sbitmap trapping_expr;
3773   basic_block bb;
3774   unsigned int ui;
3775
3776   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3777   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3778
3779   /* Collect expressions which might trap.  */
3780   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3781   sbitmap_zero (trapping_expr);
3782   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3783     {
3784       struct expr *e;
3785       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3786         if (may_trap_p (e->expr))
3787           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3788     }
3789
3790   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3791
3792      ~(TRANSP | COMP)
3793   */
3794
3795   FOR_EACH_BB (bb)
3796     {
3797       edge e;
3798       edge_iterator ei;
3799
3800       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3801          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3802          place the instruction on the edge.  So make them neither
3803          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3804       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3805         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3806           {
3807             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3808             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3809             break;
3810           }
3811
3812       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3813       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3814     }
3815
3816   edge_list = pre_edge_lcm (expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3817                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3818   sbitmap_vector_free (antloc);
3819   antloc = NULL;
3820   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3821   ae_kill = NULL;
3822   sbitmap_free (trapping_expr);
3823 }
3824 \f
3825 /* PRE utilities */
3826
3827 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3828    block BB.
3829
3830    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3831    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3832
3833    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3834    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3835    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3836    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3837    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3838    the closest such expression.  */
3839
3840 static int
3841 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3842 {
3843   edge pred;
3844   edge_iterator ei;
3845   
3846   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3847     {
3848       basic_block pred_bb = pred->src;
3849
3850       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3851           /* Has predecessor has already been visited?  */
3852           || visited[pred_bb->index])
3853         ;/* Nothing to do.  */
3854
3855       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3856       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3857         {
3858           /* Is this the occurrence we're looking for?
3859              Note that there's only one generating occurrence per block
3860              so we just need to check the block number.  */
3861           if (occr_bb == pred_bb)
3862             return 1;
3863
3864           visited[pred_bb->index] = 1;
3865         }
3866       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3867       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3868         visited[pred_bb->index] = 1;
3869
3870       /* Neither gen nor kill.  */
3871       else
3872         {
3873           visited[pred_bb->index] = 1;
3874           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3875             return 1;
3876         }
3877     }
3878
3879   /* All paths have been checked.  */
3880   return 0;
3881 }
3882
3883 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3884    memory allocated for that function is returned.  */
3885
3886 static int
3887 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3888 {
3889   int rval;
3890   char *visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
3891
3892   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3893
3894   free (visited);
3895   return rval;
3896 }
3897 \f
3898
3899 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3900    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3901    the value of BB.  */
3902
3903 static rtx
3904 process_insert_insn (struct expr *expr)
3905 {
3906   rtx reg = expr->reaching_reg;
3907   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3908   rtx pat;
3909
3910   start_sequence ();
3911
3912   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3913      just copy it to a register.  */
3914   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3915     emit_move_insn (reg, exp);
3916
3917   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3918      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3919      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3920   else
3921     {
3922       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3923
3924       if (insn_invalid_p (insn))
3925         gcc_unreachable ();
3926     }
3927   
3928
3929   pat = get_insns ();
3930   end_sequence ();
3931
3932   return pat;
3933 }
3934
3935 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3936
3937    This is used by both the PRE and code hoisting.
3938
3939    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3940    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3941    no sense for code hoisting.  */
3942
3943 static void
3944 insert_insn_end_basic_block (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
3945 {
3946   rtx insn = BB_END (bb);
3947   rtx new_insn;
3948   rtx reg = expr->reaching_reg;
3949   int regno = REGNO (reg);
3950   rtx pat, pat_end;
3951
3952   pat = process_insert_insn (expr);
3953   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
3954
3955   pat_end = pat;
3956   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
3957     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
3958
3959   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
3960      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
3961      instructions in presence of non-call exceptions.  */
3962
3963   if (JUMP_P (insn)
3964       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
3965           && (!single_succ_p (bb)
3966               || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
3967     {
3968 #ifdef HAVE_cc0
3969       rtx note;
3970 #endif
3971       /* It should always be the case that we can put these instructions
3972          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
3973          Check this.  */
3974       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
3975                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
3976                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
3977
3978       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
3979          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
3980          the new instruction just before the tablejump.  */
3981       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
3982           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
3983         insn = prev_real_insn (insn);
3984
3985 #ifdef HAVE_cc0
3986       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
3987          if cc0 isn't set.  */
3988       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
3989       if (note)
3990         insn = XEXP (note, 0);
3991       else
3992         {
3993           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
3994           if (maybe_cc0_setter
3995               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
3996               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
3997             insn = maybe_cc0_setter;
3998         }
3999 #endif
4000       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4001       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn, bb);
4002     }
4003
4004   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4005      of exception handling.  */
4006   else if (CALL_P (insn)
4007            && (!single_succ_p (bb)
4008                || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4009     {
4010       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4011          we search backward and place the instructions before the first
4012          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4013          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4014
4015          It should always be the case that we can put these instructions
4016          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4017          Check this.  */
4018
4019       gcc_assert (!pre
4020                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4021                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4022
4023       /* Since different machines initialize their parameter registers
4024          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4025          parameter registers.  */
4026       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4027
4028       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4029          before the first parameter load.
4030
4031          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4032          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4033          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4034          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4035          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4036       while (LABEL_P (insn)
4037              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4038         insn = NEXT_INSN (insn);
4039
4040       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn, bb);
4041     }
4042   else
4043     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn, bb);
4044
4045   while (1)
4046     {
4047       if (INSN_P (pat))
4048         {
4049           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4050           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4051         }
4052       if (pat == pat_end)
4053         break;
4054       pat = NEXT_INSN (pat);
4055     }
4056
4057   gcse_create_count++;
4058
4059   if (dump_file)
4060     {
4061       fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4062                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4063       fprintf (dump_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4064                expr->bitmap_index, regno);
4065     }
4066 }
4067
4068 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4069    the expressions fully redundant.  */
4070
4071 static int
4072 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4073 {
4074   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4075   sbitmap *inserted;
4076
4077   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4078      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4079
4080   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4081   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4082   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4083   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4084
4085   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4086     {
4087       int indx;
4088       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4089
4090       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4091         {
4092           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4093
4094           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4095             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4096               {
4097                 struct expr *expr = index_map[j];
4098                 struct occr *occr;
4099
4100                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4101                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4102                   {
4103                     if (! occr->deleted_p)
4104                       continue;
4105
4106                     /* Insert this expression on this edge if it would
4107                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4108                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4109                       {
4110                         rtx insn;
4111                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4112
4113                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4114                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4115                            the previous block. There are several alternatives
4116                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4117                            handling this situation.  This one is easiest for
4118                            now.  */
4119
4120                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
4121                           insert_insn_end_basic_block (index_map[j], bb, 0);
4122                         else
4123                           {
4124                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4125                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4126                           }
4127
4128                         if (dump_file)
4129                           {
4130                             fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4131                                      bb->index,
4132                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4133                             fprintf (dump_file, "copy expression %d\n",
4134                                      expr->bitmap_index);
4135                           }
4136
4137                         update_ld_motion_stores (expr);
4138                         SET_BIT (inserted[e], j);
4139                         did_insert = 1;
4140                         gcse_create_count++;
4141                       }
4142                   }
4143               }
4144         }
4145     }
4146
4147   sbitmap_vector_free (inserted);
4148   return did_insert;
4149 }
4150
4151 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4152    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4153      reaching_reg <- old_reg
4154    it's better to do the following:
4155      reaching_reg <- expr
4156      old_reg      <- reaching_reg
4157    because this way copy propagation can discover additional PRE
4158    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4159    When "expr" is a store, i.e.
4160    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4161      reaching_reg <- old_reg
4162    it's better to add it before as follows:
4163      reaching_reg <- old_reg
4164      MEM          <- reaching_reg.  */
4165
4166 static void
4167 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4168 {
4169   rtx reg = expr->reaching_reg;
4170   int regno = REGNO (reg);
4171   int indx = expr->bitmap_index;
4172   rtx pat = PATTERN (insn);
4173   rtx set, first_set, new_insn;
4174   rtx old_reg;
4175   int i;
4176
4177   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4178   switch (GET_CODE (pat))
4179     {
4180     case SET:
4181       set = pat;
4182       break;
4183
4184     case PARALLEL:
4185       /* Search through the parallel looking for the set whose
4186          source was the expression that we're interested in.  */
4187       first_set = NULL_RTX;
4188       set = NULL_RTX;
4189       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4190         {
4191           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4192           if (GET_CODE (x) == SET)
4193             {
4194               /* If the source was a REG_EQUAL or REG_EQUIV note, we
4195                  may not find an equivalent expression, but in this
4196                  case the PARALLEL will have a single set.  */
4197               if (first_set == NULL_RTX)
4198                 first_set = x;
4199               if (expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4200                 {
4201                   set = x;
4202                   break;
4203                 }
4204             }
4205         }
4206
4207       gcc_assert (first_set);
4208       if (set == NULL_RTX)
4209         set = first_set;
4210       break;
4211
4212     default:
4213       gcc_unreachable ();
4214     }
4215
4216   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4217     {
4218       old_reg = SET_DEST (set);
4219       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4220       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4221         {
4222           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4223           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4224
4225           /* Keep register set table up to date.  */
4226           record_one_set (regno, insn);
4227         }
4228       else
4229         {
4230           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4231           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4232
4233           /* Keep register set table up to date.  */
4234           record_one_set (regno, new_insn);
4235         }
4236     }
4237   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4238     {
4239       old_reg = SET_SRC (set);
4240       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4241
4242       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4243       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4244         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4245       else
4246         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4247
4248       /* Keep register set table up to date.  */
4249       record_one_set (regno, new_insn);
4250     }
4251
4252   gcse_create_count++;
4253
4254   if (dump_file)
4255     fprintf (dump_file,
4256              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4257               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4258               INSN_UID (insn), regno);
4259 }
4260
4261 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4262    to `reaching_reg'.  */
4263
4264 static void
4265 pre_insert_copies (void)
4266 {
4267   unsigned int i, added_copy;
4268   struct expr *expr;
4269   struct occr *occr;
4270   struct occr *avail;
4271
4272   /* For each available expression in the table, copy the result to
4273      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4274
4275      ??? The current algorithm is rather brute force.
4276      Need to do some profiling.  */
4277
4278   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4279     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4280       {
4281         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4282            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4283            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4284            deleted.  This test also avoids further processing if the
4285            expression wasn't deleted anywhere.  */
4286         if (expr->reaching_reg == NULL)
4287           continue;
4288
4289         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4290         added_copy = 0;
4291
4292         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4293           {
4294             if (! occr->deleted_p)
4295               continue;
4296
4297             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4298               {
4299                 rtx insn = avail->insn;
4300
4301                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4302                 if (avail->copied_p)
4303                   continue;
4304
4305                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4306                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4307                   continue;
4308
4309                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4310                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4311                                                expr,
4312                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4313                   continue;
4314
4315                 added_copy = 1;
4316
4317                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4318                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4319                 avail->copied_p = 1;
4320               }
4321           }
4322
4323           if (added_copy)
4324             update_ld_motion_stores (expr);
4325       }
4326 }
4327
4328 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4329    in INSN.  */
4330 static rtx
4331 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4332 {
4333   rtx new_rtx;
4334   rtx set = single_set (insn), set2;
4335   rtx note;
4336   rtx eqv;
4337
4338   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4339      we've verified to be valid.  */
4340
4341   new_rtx = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4342
4343   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4344   set2 = single_set (new_rtx);
4345   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4346     return new_rtx;
4347   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4348     eqv = XEXP (note, 0);
4349   else
4350     eqv = SET_SRC (set);
4351
4352   set_unique_reg_note (new_rtx, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4353
4354   return new_rtx;
4355 }
4356
4357 /* Delete redundant computations.
4358    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4359    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4360    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4361
4362    Returns nonzero if a change is made.  */
4363
4364 static int
4365 pre_delete (void)
4366 {
4367   unsigned int i;
4368   int changed;
4369   struct expr *expr;
4370   struct occr *occr;
4371
4372   changed = 0;
4373   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4374     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4375          expr != NULL;
4376          expr = expr->next_same_hash)
4377       {
4378         int indx = expr->bitmap_index;
4379
4380         /* We only need to search antic_occr since we require
4381            ANTLOC != 0.  */
4382
4383         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4384           {
4385             rtx insn = occr->insn;
4386             rtx set;
4387             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4388
4389             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4390             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4391                 && (set = single_set (insn)) != 0
4392                 && dbg_cnt (pre_insn))
4393               {
4394                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4395                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4396                    the mode of the original destination pseudo.  */
4397                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4398                   expr->reaching_reg = gen_reg_rtx_and_attrs (SET_DEST (set));
4399
4400                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4401                 delete_insn (insn);
4402                 occr->deleted_p = 1;
4403                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4404                 changed = 1;
4405                 gcse_subst_count++;
4406
4407                 if (dump_file)
4408                   {
4409                     fprintf (dump_file,
4410                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4411                                INSN_UID (insn), indx);
4412                     fprintf (dump_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4413                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4414                   }
4415               }
4416           }
4417       }
4418
4419   return changed;
4420 }
4421
4422 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4423    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4424    has been done.
4425
4426    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4427    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4428    Compiler Design and Implementation.
4429
4430    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4431    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4432    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4433    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4434    through the block.
4435
4436    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4437    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4438    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4439    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4440    redundancies.  */
4441
4442 static int
4443 pre_gcse (void)
4444 {
4445   unsigned int i;
4446   int did_insert, changed;
4447   struct expr **index_map;
4448   struct expr *expr;
4449
4450   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4451      hash table entry.  */
4452
4453   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
4454   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4455     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4456       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4457
4458   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4459   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4460   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4461
4462   /* Delete the redundant insns first so that
4463      - we know what register to use for the new insns and for the other
4464        ones with reaching expressions
4465      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4466
4467   changed = pre_delete ();
4468   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4469
4470   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4471      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4472   pre_insert_copies ();
4473   if (did_insert)
4474     {
4475       commit_edge_insertions ();
4476       changed = 1;
4477     }
4478
4479   free (index_map);
4480   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4481   return changed;
4482 }
4483
4484 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4485
4486    Return nonzero if a change was made.  */
4487
4488 static int
4489 one_pre_gcse_pass (int pass)
4490 {
4491   int changed = 0;
4492
4493   gcse_subst_count = 0;
4494   gcse_create_count = 0;
4495
4496   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4497   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4498   if (flag_gcse_lm)
4499     compute_ld_motion_mems ();
4500
4501   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4502   trim_ld_motion_mems ();
4503   if (dump_file)
4504     dump_hash_table (dump_file, "Expression", &expr_hash_table);
4505
4506   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4507     {
4508       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4509       compute_pre_data ();
4510       changed |= pre_gcse ();
4511       free_edge_list (edge_list);
4512       free_pre_mem ();
4513     }
4514
4515   free_ldst_mems ();
4516   remove_fake_exit_edges ();
4517   free_hash_table (&expr_hash_table);
4518
4519   if (dump_file)
4520     {
4521       fprintf (dump_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4522                current_function_name (), pass, bytes_used);
4523       fprintf (dump_file, "%d substs, %d insns created\n",
4524                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4525     }
4526
4527   return changed;
4528 }
4529 \f
4530 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL_OPERAND notes for them
4531    to INSN.  If such notes are added to an insn which references a
4532    CODE_LABEL, the LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add
4533    that note, because the following loop optimization pass requires
4534    them.  */
4535
4536 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4537    then we would not need to do this here, because jump would add the
4538    necessary REG_LABEL_OPERAND and REG_LABEL_TARGET notes.  */
4539
4540 static void
4541 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4542 {
4543   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4544   int i, j;
4545   const char *fmt;
4546
4547   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4548     {
4549       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4550          avoid flow generating (slightly) worse code.
4551
4552          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4553          mark_jump_label for additional information).  */
4554
4555       /* There's no reason for current users to emit jump-insns with
4556          such a LABEL_REF, so we don't have to handle REG_LABEL_TARGET
4557          notes.  */
4558       gcc_assert (!JUMP_P (insn));
4559       add_reg_note (insn, REG_LABEL_OPERAND, XEXP (x, 0));
4560
4561       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4562         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4563
4564       return;
4565     }
4566
4567   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4568     {
4569       if (fmt[i] == 'e')
4570         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4571       else if (fmt[i] == 'E')
4572         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4573           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4574     }
4575 }
4576
4577 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4578
4579    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4580    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4581    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4582    non-local labels and exceptions.
4583
4584    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4585    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4586    it should be possible with exception handling, since we still have
4587    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4588    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4589
4590 static void
4591 compute_transpout (void)
4592 {
4593   basic_block bb;
4594   unsigned int i;
4595   struct expr *expr;
4596
4597   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4598
4599   FOR_EACH_BB (bb)
4600     {
4601       /* Note that flow inserted a nop at the end of basic blocks that
4602          end in call instructions for reasons other than abnormal
4603          control flow.  */
4604       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4605         continue;
4606
4607       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4608         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4609           if (MEM_P (expr->expr))
4610             {
4611               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4612                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4613                 continue;
4614
4615               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4616                  analysis to determine if this mem is actually killed
4617                  by this call.  */
4618               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4619             }
4620     }
4621 }
4622
4623 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4624
4625 /* Very busy expressions.  */
4626 static sbitmap *hoist_vbein;
4627 static sbitmap *hoist_vbeout;
4628
4629 /* Hoistable expressions.  */
4630 static sbitmap *hoist_exprs;
4631
4632 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4633    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4634    more effective than the tail merging code in jump.c.
4635
4636    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4637    code hoisting.  It would be nice.  */
4638
4639 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4640
4641 static void
4642 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4643 {
4644   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4645   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4646   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4647
4648   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4649   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4650   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4651   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4652 }
4653
4654 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4655
4656 static void
4657 free_code_hoist_mem (void)
4658 {
4659   sbitmap_vector_free (antloc);
4660   sbitmap_vector_free (transp);
4661   sbitmap_vector_free (comp);
4662
4663   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4664   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4665   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4666   sbitmap_vector_free (transpout);
4667
4668   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4669 }
4670
4671 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4672
4673    An expression is very busy if all paths from a given point
4674    compute the expression.  */
4675
4676 static void
4677 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4678 {
4679   int changed, passes;
4680   basic_block bb;
4681
4682   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4683   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4684
4685   passes = 0;
4686   changed = 1;
4687
4688   while (changed)
4689     {
4690       changed = 0;
4691
4692       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4693          the convergence.  */
4694       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4695         {
4696           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4697             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index],
4698                                            hoist_vbein, bb->index);
4699
4700           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index],
4701                                               antloc[bb->index],
4702                                               hoist_vbeout[bb->index],
4703                                               transp[bb->index]);
4704         }
4705
4706       passes++;
4707     }
4708
4709   if (dump_file)
4710     fprintf (dump_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4711 }
4712
4713 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4714
4715 static void
4716 compute_code_hoist_data (void)
4717 {
4718   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4719   compute_transpout ();
4720   compute_code_hoist_vbeinout ();
4721   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4722   if (dump_file)
4723     fprintf (dump_file, "\n");
4724 }
4725
4726 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4727    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4728
4729    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4730    to me that the expression must either be computed or transparent in
4731    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4732    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4733    the expression wasn't a loop invariant.
4734
4735    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4736    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4737    paths.  */
4738
4739 static int
4740 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4741 {
4742   edge pred;
4743   edge_iterator ei;
4744   int visited_allocated_locally = 0;
4745
4746
4747   if (visited == NULL)
4748     {
4749       visited_allocated_locally = 1;
4750       visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
4751     }
4752
4753   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4754     {
4755       basic_block pred_bb = pred->src;
4756
4757       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4758         break;
4759       else if (pred_bb == expr_bb)
4760         continue;
4761       else if (visited[pred_bb->index])
4762         continue;
4763
4764       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4765       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4766         break;
4767       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4768         break;
4769
4770       /* Not killed.  */
4771       else
4772         {
4773           visited[pred_bb->index] = 1;
4774           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4775                                            pred_bb, visited))
4776             break;
4777         }
4778     }
4779   if (visited_allocated_locally)
4780     free (visited);
4781
4782   return (pred == NULL);
4783 }
4784 \f
4785 /* Actually perform code hoisting.  */
4786
4787 static void
4788 hoist_code (void)
4789 {
4790   basic_block bb, dominated;
4791   VEC (basic_block, heap) *domby;
4792   unsigned int i,j;
4793   struct expr **index_map;
4794   struct expr *expr;
4795
4796   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4797
4798   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4799      hash table entry.  */
4800
4801   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
4802   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4803     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4804       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4805
4806   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4807      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4808   FOR_EACH_BB (bb)
4809     {
4810       int found = 0;
4811       int insn_inserted_p;
4812
4813       domby = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb);
4814       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4815          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4816       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4817         {
4818           int hoistable = 0;
4819
4820           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4821               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4822             {
4823               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4824                  we look at every block BB dominates to see if it
4825                  computes the expression.  */
4826               for (j = 0; VEC_iterate (basic_block, domby, j, dominated); j++)
4827                 {
4828                   /* Ignore self dominance.  */
4829                   if (bb == dominated)
4830                     continue;
4831                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4832                      the busy expression and whether or not moving that
4833                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4834                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4835                     continue;
4836
4837                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4838                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4839
4840                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4841                      from a dominated block into BB.  */
4842                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4843                     hoistable++;
4844                 }
4845
4846               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4847                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4848                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4849                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4850                  allocation.  One could increase this value to try harder
4851                  to avoid any possible code expansion due to register
4852                  allocation issues; however experiments have shown that
4853                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4854                  from two successors, so raising this threshold is likely
4855                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4856               if (hoistable > 1)
4857                 {
4858                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4859                   found = 1;
4860                 }
4861             }
4862         }
4863       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4864       if (! found)
4865         {
4866           VEC_free (basic_block, heap, domby);
4867           continue;
4868         }
4869
4870       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4871       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4872         {
4873           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4874              note when we've inserted it.  */
4875           insn_inserted_p = 0;
4876
4877           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4878           if (TEST_BIT (hoist_exprs[bb->index], i))
4879             {
4880               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4881                  we look at every block BB dominates to see if it
4882                  computes the expression.  */
4883               for (j = 0; VEC_iterate (basic_block, domby, j, dominated); j++)
4884                 {
4885                   /* Ignore self dominance.  */
4886                   if (bb == dominated)
4887                     continue;
4888
4889                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4890                      the busy expression and whether or not moving that
4891                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4892                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4893                     continue;
4894
4895                   /* The expression is computed in the dominated block and
4896                      it would be safe to compute it at the start of the
4897                      dominated block.  Now we have to determine if the
4898                      expression would reach the dominated block if it was
4899                      placed at the end of BB.  */
4900                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4901                     {
4902                       struct expr *expr = index_map[i];
4903                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4904                       rtx insn;
4905                       rtx set;
4906
4907                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4908                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4909                         occr = occr->next;
4910
4911                       gcc_assert (occr);
4912                       insn = occr->insn;
4913                       set = single_set (insn);
4914                       gcc_assert (set);
4915
4916                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4917                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
4918                          from the mode of the original destination pseudo.  */
4919                       if (expr->reaching_reg == NULL)
4920                         expr->reaching_reg
4921                           = gen_reg_rtx_and_attrs (SET_DEST (set));
4922
4923                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4924                       delete_insn (insn);
4925                       occr->deleted_p = 1;
4926                       if (!insn_inserted_p)
4927                         {
4928                           insert_insn_end_basic_block (index_map[i], bb, 0);
4929                           insn_inserted_p = 1;
4930                         }
4931                     }
4932                 }
4933             }
4934         }
4935       VEC_free (basic_block, heap, domby);
4936     }
4937
4938   free (index_map);
4939 }
4940
4941 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
4942
4943    Return nonzero if a change was made.  */
4944
4945 static int
4946 one_code_hoisting_pass (void)
4947 {
4948   int changed = 0;
4949
4950   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4951   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4952   if (dump_file)
4953     dump_hash_table (dump_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
4954
4955   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4956     {
4957       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4958       compute_code_hoist_data ();
4959       hoist_code ();
4960       free_code_hoist_mem ();
4961     }
4962
4963   free_hash_table (&expr_hash_table);
4964
4965   return changed;
4966 }
4967 \f
4968 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
4969     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
4970     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
4971
4972             int i;
4973             float a[10];
4974
4975             void foo(float scale)
4976             {
4977               for (i=0; i<10; i++)
4978                 a[i] *= scale;
4979             }
4980
4981     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
4982     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
4983     of the loop.
4984
4985       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
4986     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
4987     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
4988
4989       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
4990     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
4991     in the loop.  */
4992
4993 static hashval_t
4994 pre_ldst_expr_hash (const void *p)
4995 {
4996   int do_not_record_p = 0;
4997   const struct ls_expr *const x = (const struct ls_expr *) p;
4998   return hash_rtx (x->pattern, GET_MODE (x->pattern), &do_not_record_p, NULL, false);
4999 }
5000
5001 static int
5002 pre_ldst_expr_eq (const void *p1, const void *p2)
5003 {
5004   const struct ls_expr *const ptr1 = (const struct ls_expr *) p1,
5005     *const ptr2 = (const struct ls_expr *) p2;
5006   return expr_equiv_p (ptr1->pattern, ptr2->pattern);
5007 }
5008
5009 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5010    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5011
5012 static struct ls_expr *
5013 ldst_entry (rtx x)
5014 {
5015   int do_not_record_p = 0;
5016   struct ls_expr * ptr;
5017   unsigned int hash;
5018   void **slot;
5019   struct ls_expr e;
5020
5021   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5022                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5023
5024   e.pattern = x;
5025   slot = htab_find_slot_with_hash (pre_ldst_table, &e, hash, INSERT);
5026   if (*slot)
5027     return (struct ls_expr *)*slot;
5028
5029   ptr = XNEW (struct ls_expr);
5030
5031   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5032   ptr->expr         = NULL;
5033   ptr->pattern      = x;
5034   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5035   ptr->loads        = NULL_RTX;
5036   ptr->stores       = NULL_RTX;
5037   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5038   ptr->invalid      = 0;
5039   ptr->index        = 0;
5040   ptr->hash_index   = hash;
5041   pre_ldst_mems     = ptr;
5042   *slot = ptr;
5043
5044   return ptr;
5045 }
5046
5047 /* Free up an individual ldst entry.  */
5048
5049 static void
5050 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5051 {
5052   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5053   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5054
5055   free (ptr);
5056 }
5057
5058 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5059
5060 static void
5061 free_ldst_mems (void)
5062 {
5063   if (pre_ldst_table)
5064     htab_delete (pre_ldst_table);
5065   pre_ldst_table = NULL;
5066
5067   while (pre_ldst_mems)
5068     {
5069       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5070
5071       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5072
5073       free_ldst_entry (tmp);
5074     }
5075
5076   pre_ldst_mems = NULL;
5077 }
5078
5079 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5080
5081 static void
5082 print_ldst_list (FILE * file)
5083 {
5084   struct ls_expr * ptr;
5085
5086   fprintf (file, "LDST list: \n");
5087
5088   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5089     {
5090       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5091
5092       print_rtl (file, ptr->pattern);
5093
5094       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5095
5096       if (ptr->loads)
5097         print_rtl (file, ptr->loads);
5098       else
5099         fprintf (file, "(nil)");
5100
5101       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5102
5103       if (ptr->stores)
5104         print_rtl (file, ptr->stores);
5105       else
5106         fprintf (file, "(nil)");
5107
5108       fprintf (file, "\n\n");
5109     }
5110
5111   fprintf (file, "\n");
5112 }
5113
5114 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5115
5116 static struct ls_expr *
5117 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5118 {
5119   struct ls_expr e;
5120   void **slot;
5121   if (!pre_ldst_table)
5122     return NULL;
5123   e.pattern = x;
5124   slot = htab_find_slot (pre_ldst_table, &e, NO_INSERT);
5125   if (!slot || ((struct ls_expr *)*slot)->invalid)
5126     return NULL;
5127   return (struct ls_expr *) *slot;
5128 }
5129
5130 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5131
5132 static int
5133 enumerate_ldsts (void)
5134 {
5135   struct ls_expr * ptr;
5136   int n = 0;
5137
5138   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5139     ptr->index = n++;
5140
5141   return n;
5142 }
5143
5144 /* Return first item in the list.  */
5145
5146 static inline struct ls_expr *
5147 first_ls_expr (void)
5148 {
5149   return pre_ldst_mems;
5150 }
5151
5152 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5153
5154 static inline struct ls_expr *
5155 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5156 {
5157   return ptr->next;
5158 }
5159 \f
5160 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5161
5162 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5163    side effects. These are the types of loads we consider for the
5164    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5165
5166 static int
5167 simple_mem (const_rtx x)
5168 {
5169   if (! MEM_P (x))
5170     return 0;
5171
5172   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5173     return 0;
5174
5175   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5176     return 0;
5177
5178   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5179      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5180      continue.  */
5181   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5182     return 0;
5183
5184   if (side_effects_p (x))
5185     return 0;
5186
5187   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5188   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5189     return 0;
5190
5191   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5192     return 0;
5193
5194   return 1;
5195 }
5196
5197 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5198    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5199    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5200    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5201    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5202    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5203    fix it up.  */
5204
5205 static void
5206 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5207 {
5208   const char * fmt;
5209   int i, j;
5210   struct ls_expr * ptr;
5211
5212   /* Invalidate it in the list.  */
5213   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5214     {
5215       ptr = ldst_entry (x);
5216       ptr->invalid = 1;
5217     }
5218
5219   /* Recursively process the insn.  */
5220   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5221
5222   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5223     {
5224       if (fmt[i] == 'e')
5225         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5226       else if (fmt[i] == 'E')
5227         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5228           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5229     }
5230 }
5231
5232 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5233    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5234    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5235    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5236    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5237    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5238    later.  */
5239
5240 static void
5241 compute_ld_motion_mems (void)
5242 {
5243   struct ls_expr * ptr;
5244   basic_block bb;
5245   rtx insn;
5246
5247   pre_ldst_mems = NULL;
5248   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5249                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5250
5251   FOR_EACH_BB (bb)
5252     {
5253       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5254         {
5255           if (INSN_P (insn))
5256             {
5257               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5258                 {
5259                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5260                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5261
5262                   /* Check for a simple LOAD...  */
5263                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5264                     {
5265                       ptr = ldst_entry (src);
5266                       if (REG_P (dest))
5267                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5268                       else
5269                         ptr->invalid = 1;
5270                     }
5271                   else
5272                     {
5273                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5274                       invalidate_any_buried_refs (src);
5275                     }
5276
5277                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5278                      will block any movement we might do later. We only care
5279                      about this exact pattern since those are the only
5280                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5281                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5282                     {
5283                       ptr = ldst_entry (dest);
5284
5285                       if (! MEM_P (src)
5286                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5287                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5288                              returns 0 for all REGs.  */
5289                           && can_assign_to_reg_p (src))
5290                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5291                       else
5292                         ptr->invalid = 1;
5293                     }
5294                 }
5295               else
5296                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5297             }
5298         }
5299     }
5300 }
5301
5302 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5303    expression list for pre gcse.  */
5304
5305 static void
5306 trim_ld_motion_mems (void)
5307 {
5308   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5309   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5310
5311   while (ptr != NULL)
5312     {
5313       struct expr * expr;
5314
5315       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5316       if (! ptr->invalid)
5317         {
5318           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5319           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5320
5321           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5322                expr != NULL;
5323                expr = expr->next_same_hash)
5324             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5325               break;
5326         }
5327       else
5328         expr = (struct expr *) 0;
5329
5330       if (expr)
5331         {
5332           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5333           ptr->expr = expr;
5334           last = & ptr->next;
5335           ptr = ptr->next;
5336         }
5337       else
5338         {
5339           *last = ptr->next;
5340           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5341           free_ldst_entry (ptr);
5342           ptr = * last;
5343         }
5344     }
5345
5346   /* Show the world what we've found.  */
5347   if (dump_file && pre_ldst_mems != NULL)
5348     print_ldst_list (dump_file);
5349 }
5350
5351 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5352    a reaching register, and update any stores that are needed if
5353    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5354    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5355    the reaching register into the store location. These keeps the
5356    correct value in the reaching register for the loads.  */
5357
5358 static void
5359 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5360 {
5361   struct ls_expr * mem_ptr;
5362
5363   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5364     {
5365       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5366          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5367          dead and should be eliminated later.  */
5368
5369       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5370          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5371          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5372          (set reg expr) in that insn.  */
5373       rtx list = mem_ptr->stores;
5374
5375       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5376         {
5377           rtx insn = XEXP (list, 0);
5378           rtx pat = PATTERN (insn);
5379           rtx src = SET_SRC (pat);
5380           rtx reg = expr->reaching_reg;
5381           rtx copy, new_rtx;
5382
5383           /* If we've already copied it, continue.  */
5384           if (expr->reaching_reg == src)
5385             continue;
5386
5387           if (dump_file)
5388             {
5389               fprintf (dump_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5390               print_rtl (dump_file, expr->reaching_reg);
5391               fprintf (dump_file, ":\n  ");
5392               print_inline_rtx (dump_file, insn, 8);
5393               fprintf (dump_file, "\n");
5394             }
5395
5396           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5397           new_rtx = emit_insn_before (copy, insn);
5398           record_one_set (REGNO (reg), new_rtx);
5399           SET_SRC (pat) = reg;
5400           df_insn_rescan (insn);
5401
5402           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5403           INSN_CODE (insn) = -1;
5404           gcse_create_count++;
5405         }
5406     }
5407 }
5408 \f
5409 /* Store motion code.  */
5410
5411 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5412 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5413 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5414
5415 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5416    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5417 static int * regvec;
5418
5419 /* And current insn, for the same routine.  */
5420 static rtx compute_store_table_current_insn;
5421
5422 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5423 static sbitmap * st_antloc;
5424
5425 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5426 static int num_stores;
5427
5428 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5429    note_stores.  */
5430
5431 static void
5432 reg_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5433               void *data)
5434 {
5435   sbitmap bb_reg = (sbitmap) data;
5436
5437   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5438     dest = SUBREG_REG (dest);
5439
5440   if (REG_P (dest))
5441     {
5442       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5443       if (bb_reg)
5444         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5445     }
5446 }
5447
5448 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5449    note_stores.  */
5450
5451 static void
5452 reg_clear_last_set (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5453               void *data)
5454 {
5455   int *dead_vec = (int *) data;
5456
5457   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5458     dest = SUBREG_REG (dest);
5459
5460   if (REG_P (dest) &&
5461       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5462     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5463 }
5464
5465 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5466    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5467
5468 static bool
5469 store_ops_ok (const_rtx x, int *regs_set)
5470 {
5471   const_rtx reg;
5472
5473   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5474     {
5475       reg = XEXP (x, 0);
5476       if (regs_set[REGNO(reg)])
5477         return false;
5478     }
5479
5480   return true;
5481 }
5482
5483 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5484 static rtx
5485 extract_mentioned_regs (rtx x)
5486 {
5487   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5488 }
5489
5490 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5491    registers.  */
5492 static rtx
5493 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5494 {
5495   int i;
5496   enum rtx_code code;
5497   const char * fmt;
5498
5499   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5500  repeat:
5501
5502   if (x == 0)
5503     return accum;
5504
5505   code = GET_CODE (x);
5506   switch (code)
5507     {
5508     case REG:
5509       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5510
5511     case MEM:
5512       x = XEXP (x, 0);
5513       goto repeat;
5514
5515     case PRE_DEC:
5516     case PRE_INC:
5517     case PRE_MODIFY:
5518     case POST_DEC:
5519     case POST_INC:
5520     case POST_MODIFY:
5521       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5522       gcc_unreachable ();
5523
5524     case PC:
5525     case CC0: /*FIXME*/
5526     case CONST:
5527     case CONST_INT:
5528     case CONST_DOUBLE:
5529     case CONST_FIXED:
5530     case CONST_VECTOR:
5531     case SYMBOL_REF:
5532     case LABEL_REF:
5533     case ADDR_VEC:
5534     case ADDR_DIFF_VEC:
5535       return accum;
5536
5537     default:
5538       break;
5539     }
5540
5541   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5542   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5543
5544   for (; i >= 0; i--)
5545     {
5546       if (fmt[i] == 'e')
5547         {
5548           rtx tem = XEXP (x, i);
5549
5550           /* If we are about to do the last recursive call
5551              needed at this level, change it into iteration.  */
5552           if (i == 0)
5553             {
5554               x = tem;
5555               goto repeat;
5556             }
5557
5558           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5559         }
5560       else if (fmt[i] == 'E')
5561         {
5562           int j;
5563
5564           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5565             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5566         }
5567     }
5568
5569   return accum;
5570 }
5571
5572 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5573    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5574    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5575    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5576    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5577
5578    The results are stored this way:
5579
5580    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5581    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5582       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5583       expression of this type may be anticipatable
5584    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5585       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5586    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5587       available is stored in reaching_reg.
5588
5589    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5590    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5591    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5592    */
5593
5594 static void
5595 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5596 {
5597   struct ls_expr * ptr;
5598   rtx dest, set, tmp;
5599   int check_anticipatable, check_available;
5600   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5601
5602   set = single_set (insn);
5603   if (!set)
5604     return;
5605
5606   dest = SET_DEST (set);
5607
5608   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5609       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5610     return;
5611
5612   if (side_effects_p (dest))
5613     return;
5614
5615   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5616      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5617      continue.  */
5618   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5619     return;
5620
5621   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5622      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5623   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5624     return;
5625
5626   /* Make sure that the SET_SRC of this store insns can be assigned to
5627      a register, or we will fail later on in replace_store_insn, which
5628      assumes that we can do this.  But sometimes the target machine has
5629      oddities like MEM read-modify-write instruction.  See for example
5630      PR24257.  */
5631   if (!can_assign_to_reg_p (SET_SRC (set)))
5632     return;
5633
5634   ptr = ldst_entry (dest);
5635   if (!ptr->pattern_regs)
5636     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5637
5638   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5639      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5640   check_anticipatable = 0;
5641   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5642     check_anticipatable = 1;
5643   else
5644     {
5645       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5646       if (tmp != NULL_RTX
5647           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5648         check_anticipatable = 1;
5649     }
5650   if (check_anticipatable)
5651     {
5652       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5653         tmp = NULL_RTX;
5654       else
5655         tmp = insn;
5656       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5657                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5658     }
5659
5660   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5661      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5662      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5663   check_available = 0;
5664   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5665     check_available = 1;
5666   else
5667     {
5668       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5669       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5670         check_available = 1;
5671     }
5672   if (check_available)
5673     {
5674       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5675          failed last time.  */
5676       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5677         {
5678           for (tmp = BB_END (bb);
5679                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5680                tmp = PREV_INSN (tmp))
5681             continue;
5682           if (tmp == insn)
5683             check_available = 0;
5684         }
5685       else
5686         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5687                                               bb, regs_set_after,
5688                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5689     }
5690   if (!check_available)
5691     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5692 }
5693
5694 /* Find available and anticipatable stores.  */
5695
5696 static int
5697 compute_store_table (void)
5698 {
5699   int ret;
5700   basic_block bb;
5701   unsigned regno;
5702   rtx insn, pat, tmp;
5703   int *last_set_in, *already_set;
5704   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5705
5706   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5707
5708   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5709                                                        max_gcse_regno);
5710   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5711   pre_ldst_mems = 0;
5712   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5713                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5714   last_set_in = XCNEWVEC (int, max_gcse_regno);
5715   already_set = XNEWVEC (int, max_gcse_regno);
5716
5717   /* Find all the stores we care about.  */
5718   FOR_EACH_BB (bb)
5719     {
5720       /* First compute the registers set in this block.  */
5721       regvec = last_set_in;
5722
5723       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5724         {
5725           if (! INSN_P (insn))
5726             continue;
5727
5728           if (CALL_P (insn))
5729             {
5730               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5731                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5732                   {
5733                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5734                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5735                   }
5736             }
5737
5738           pat = PATTERN (insn);
5739           compute_store_table_current_insn = insn;
5740           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5741         }
5742
5743       /* Now find the stores.  */
5744       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5745       regvec = already_set;
5746       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5747         {
5748           if (! INSN_P (insn))
5749             continue;
5750
5751           if (CALL_P (insn))
5752             {
5753               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5754                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5755                   already_set[regno] = 1;
5756             }
5757
5758           pat = PATTERN (insn);
5759           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5760
5761           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5762           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5763
5764           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5765           compute_store_table_current_insn = insn;
5766           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5767           if (CALL_P (insn))
5768             {
5769               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5770                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno)
5771                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5772                   last_set_in[regno] = 0;
5773             }
5774         }
5775
5776 #ifdef ENABLE_CHECKING
5777       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5778       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5779         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5780 #endif
5781
5782       /* Clear temporary marks.  */
5783       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5784         {
5785           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5786           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5787               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5788             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5789         }
5790     }
5791
5792   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5793      be no opportunity to optimize them.  */
5794   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5795        ptr != NULL;
5796        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5797     {
5798       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5799         {
5800           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5801           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5802           free_ldst_entry (ptr);
5803         }
5804       else
5805         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5806     }
5807
5808   ret = enumerate_ldsts ();
5809
5810   if (dump_file)
5811     {
5812       fprintf (dump_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5813       print_ldst_list (dump_file);
5814     }
5815
5816   free (last_set_in);
5817   free (already_set);
5818   return ret;
5819 }
5820
5821 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5822    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5823    after the X.  */
5824
5825 static bool
5826 load_kills_store (const_rtx x, const_rtx store_pattern, int after)
5827 {
5828   if (after)
5829     return anti_dependence (x, store_pattern);
5830   else
5831     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5832                             rtx_addr_varies_p);
5833 }
5834
5835 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5836    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5837    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5838    after the insn X.  */
5839
5840 static bool
5841 find_loads (const_rtx x, const_rtx store_pattern, int after)
5842 {
5843   const char * fmt;
5844   int i, j;
5845   int ret = false;
5846
5847   if (!x)
5848     return false;
5849
5850   if (GET_CODE (x) == SET)
5851     x = SET_SRC (x);
5852
5853   if (MEM_P (x))
5854     {
5855       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5856         return true;
5857     }
5858
5859   /* Recursively process the insn.  */
5860   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5861
5862   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5863     {
5864       if (fmt[i] == 'e')
5865         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5866       else if (fmt[i] == 'E')
5867         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5868           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5869     }
5870   return ret;
5871 }
5872
5873 static inline bool
5874 store_killed_in_pat (const_rtx x, const_rtx pat, int after)
5875 {
5876   if (GET_CODE (pat) == SET)
5877     {
5878       rtx dest = SET_DEST (pat);
5879
5880       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5881         dest = XEXP (dest, 0);
5882
5883       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5884       if (MEM_P (dest)
5885           && !expr_equiv_p (dest, x))
5886         {
5887           if (after)
5888             {
5889               if (output_dependence (dest, x))
5890                 return true;
5891             }
5892           else
5893             {
5894               if (output_dependence (x, dest))
5895                 return true;
5896             }
5897         }
5898     }
5899
5900   if (find_loads (pat, x, after))
5901     return true;
5902
5903   return false;
5904 }
5905
5906 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5907    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5908    after the insn.  Return true if it does.  */
5909
5910 static bool
5911 store_killed_in_insn (const_rtx x, const_rtx x_regs, const_rtx insn, int after)
5912 {
5913   const_rtx reg, base, note, pat;
5914
5915   if (!INSN_P (insn))
5916     return false;
5917
5918   if (CALL_P (insn))
5919     {
5920       /* A normal or pure call might read from pattern,
5921          but a const call will not.  */
5922       if (!RTL_CONST_CALL_P (insn))
5923         return true;
5924
5925       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5926          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5927       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5928         {
5929           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5930           if (!base
5931               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5932                   && GET_MODE (base) == Pmode
5933                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5934             return true;
5935         }
5936
5937       return false;
5938     }
5939
5940   pat = PATTERN (insn);
5941   if (GET_CODE (pat) == SET)
5942     {
5943       if (store_killed_in_pat (x, pat, after))
5944         return true;
5945     }
5946   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
5947     {
5948       int i;
5949
5950       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
5951         if (store_killed_in_pat (x, XVECEXP (pat, 0, i), after))
5952           return true;
5953     }
5954   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
5955     return true;
5956
5957   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
5958      location aliased with X, then this insn kills X.  */
5959   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
5960   if (! note)
5961     return false;
5962   note = XEXP (note, 0);
5963
5964   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
5965      alias relationship, then it does not kill X.  */
5966   if (expr_equiv_p (note, x))
5967     return false;
5968
5969   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
5970   return find_loads (note, x, after);
5971 }
5972
5973 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
5974    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
5975    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
5976    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
5977
5978 static bool
5979 store_killed_after (const_rtx x, const_rtx x_regs, const_rtx insn, const_basic_block bb,
5980                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
5981 {
5982   rtx last = BB_END (bb), act;
5983
5984   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
5985     {
5986       /* We do not know where it will happen.  */
5987       if (fail_insn)
5988         *fail_insn = NULL_RTX;
5989       return true;
5990     }
5991
5992   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
5993   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
5994     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
5995       {
5996         if (fail_insn)
5997           *fail_insn = act;
5998         return true;
5999       }
6000
6001   return false;
6002 }
6003
6004 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6005    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
6006    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
6007 static bool
6008 store_killed_before (const_rtx x, const_rtx x_regs, const_rtx insn, const_basic_block bb,
6009                      int *regs_set_before)
6010 {
6011   rtx first = BB_HEAD (bb);
6012
6013   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
6014     return true;
6015
6016   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6017     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
6018       return true;
6019
6020   return false;
6021 }
6022
6023 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
6024    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
6025 static void
6026 build_store_vectors (void)
6027 {
6028   basic_block bb;
6029   int *regs_set_in_block;
6030   rtx insn, st;
6031   struct ls_expr * ptr;
6032   unsigned regno;
6033
6034   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6035      by aliasing later in its block.  */
6036   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6037   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
6038
6039   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6040   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6041
6042   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6043     {
6044       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6045         {
6046           insn = XEXP (st, 0);
6047           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6048
6049           /* If we've already seen an available expression in this block,
6050              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6051              copy the SRC expression to an unused register in case there
6052              are any side effects.  */
6053           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6054             {
6055               rtx r = gen_reg_rtx_and_attrs (ptr->pattern);
6056               if (dump_file)
6057                 fprintf (dump_file, "Removing redundant store:\n");
6058               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6059               continue;
6060             }
6061           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6062         }
6063
6064       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6065         {
6066           insn = XEXP (st, 0);
6067           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6068           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6069         }
6070     }
6071
6072   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6073   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6074
6075   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6076   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6077   regs_set_in_block = XNEWVEC (int, max_gcse_regno);
6078
6079   FOR_EACH_BB (bb)
6080     {
6081       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6082         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6083
6084       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6085         {
6086           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6087                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6088             {
6089               /* It should not be necessary to consider the expression
6090                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6091               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6092                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6093                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6094             }
6095           else
6096             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6097         }
6098     }
6099
6100   free (regs_set_in_block);
6101
6102   if (dump_file)
6103     {
6104       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6105       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6106       dump_sbitmap_vector (dump_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6107       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6108     }
6109 }
6110
6111 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6112    the BB_HEAD if needed.  */
6113
6114 static void
6115 insert_insn_start_basic_block (rtx insn, basic_block bb)
6116 {
6117   /* Insert at start of successor block.  */
6118   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6119   rtx before = BB_HEAD (bb);
6120   while (before != 0)
6121     {
6122       if (! LABEL_P (before)
6123           && !NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (before))
6124         break;
6125       prev = before;
6126       if (prev == BB_END (bb))
6127         break;
6128       before = NEXT_INSN (before);
6129     }
6130
6131   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev, bb);
6132
6133   if (dump_file)
6134     {
6135       fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6136                bb->index);
6137       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6138       fprintf (dump_file, "\n");
6139     }
6140 }
6141
6142 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6143    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6144    if an edge insertion was performed.  */
6145
6146 static int
6147 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6148 {
6149   rtx reg, insn;
6150   basic_block bb;
6151   edge tmp;
6152   edge_iterator ei;
6153
6154   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6155      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6156   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6157     return 0;
6158
6159   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6160     return 0;
6161
6162   reg = expr->reaching_reg;
6163   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6164
6165   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6166      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6167      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6168   bb = e->dest;
6169   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6170     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6171       {
6172         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6173         
6174         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6175         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6176           break;
6177       }
6178
6179   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6180      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6181   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6182     {
6183       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6184         {
6185           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6186           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6187         }
6188       insert_insn_start_basic_block (insn, bb);
6189       return 0;
6190     }
6191
6192   /* We can't put stores in the front of blocks pointed to by abnormal
6193      edges since that may put a store where one didn't used to be.  */
6194   gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
6195
6196   insert_insn_on_edge (insn, e);
6197
6198   if (dump_file)
6199     {
6200       fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6201                e->src->index, e->dest->index);
6202       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6203       fprintf (dump_file, "\n");
6204     }
6205
6206   return 1;
6207 }
6208
6209 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6210    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6211
6212    This could be rather expensive.  */
6213
6214 static void
6215 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6216 {
6217   edge_iterator *stack, ei;
6218   int sp;
6219   edge act;
6220   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6221   rtx last, insn, note;
6222   rtx mem = smexpr->pattern;
6223
6224   stack = XNEWVEC (edge_iterator, n_basic_blocks);
6225   sp = 0;
6226   ei = ei_start (bb->succs);
6227
6228   sbitmap_zero (visited);
6229
6230   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6231   while (1)
6232     {
6233       if (!act)
6234         {
6235           if (!sp)
6236             {
6237               free (stack);
6238               sbitmap_free (visited);
6239               return;
6240             }
6241           act = ei_edge (stack[--sp]);
6242         }
6243       bb = act->dest;
6244
6245       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6246           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6247         {
6248           if (!ei_end_p (ei))
6249               ei_next (&ei);
6250           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6251           continue;
6252         }
6253       SET_BIT (visited, bb->index);
6254
6255       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6256         {
6257           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6258                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6259                last = XEXP (last, 1))
6260             continue;
6261           last = XEXP (last, 0);
6262         }
6263       else
6264         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6265
6266       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6267         if (INSN_P (insn))
6268           {
6269             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6270             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6271               continue;
6272
6273             if (dump_file)
6274               fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6275                        INSN_UID (insn));
6276             remove_note (insn, note);
6277           }
6278
6279       if (!ei_end_p (ei))
6280         ei_next (&ei);
6281       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6282
6283       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6284         {
6285           if (act)
6286             stack[sp++] = ei;
6287           ei = ei_start (bb->succs);
6288           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6289         }
6290     }
6291 }
6292
6293 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6294
6295 static void
6296 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6297 {
6298   rtx insn, mem, note, set, ptr;
6299
6300   mem = smexpr->pattern;
6301   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6302
6303   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6304     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6305       {
6306         XEXP (ptr, 0) = insn;
6307         break;
6308       }
6309
6310   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement.  */
6311   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6312
6313   /* Emit the insn AFTER all the notes are transferred.
6314      This is cheaper since we avoid df rescanning for the note change.  */
6315   insn = emit_insn_after (insn, del);
6316
6317   if (dump_file)
6318     {
6319       fprintf (dump_file,
6320                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6321       print_inline_rtx (dump_file, del, 6);
6322       fprintf (dump_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6323       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6324       fprintf (dump_file, "\n");
6325     }
6326
6327   delete_insn (del);
6328
6329   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6330      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6331      definition, so drop them.  */
6332   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6333     if (INSN_P (insn))
6334       {
6335         set = single_set (insn);
6336         if (!set)
6337           continue;
6338         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6339           return;
6340         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6341         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6342           continue;
6343
6344         if (dump_file)
6345           fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6346                    INSN_UID (insn));
6347         remove_note (insn, note);
6348       }
6349   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6350 }
6351
6352
6353 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6354    the reaching_reg for later storing.  */
6355
6356 static void
6357 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6358 {
6359   rtx reg, i, del;
6360
6361   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6362     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx_and_attrs (expr->pattern);
6363
6364   reg = expr->reaching_reg;
6365
6366   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6367     {
6368       del = XEXP (i, 0);
6369       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6370         {
6371           /* We know there is only one since we deleted redundant
6372              ones during the available computation.  */
6373           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6374           break;
6375         }
6376     }
6377 }
6378
6379 /* Free memory used by store motion.  */
6380
6381 static void
6382 free_store_memory (void)
6383 {
6384   free_ldst_mems ();
6385
6386   if (ae_gen)
6387     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6388   if (ae_kill)
6389     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6390   if (transp)
6391     sbitmap_vector_free (transp);
6392   if (st_antloc)
6393     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6394   if (pre_insert_map)
6395     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6396   if (pre_delete_map)
6397     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6398   if (reg_set_in_block)
6399     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6400
6401   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6402   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6403 }
6404
6405 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6406    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6407
6408 static void
6409 store_motion (void)
6410 {
6411   basic_block bb;
6412   int x;
6413   struct ls_expr * ptr;
6414   int update_flow = 0;
6415
6416   if (dump_file)
6417     {
6418       fprintf (dump_file, "before store motion\n");
6419       print_rtl (dump_file, get_insns ());
6420     }
6421
6422   init_alias_analysis ();
6423
6424   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6425   num_stores = compute_store_table ();
6426   if (num_stores == 0)
6427     {
6428       htab_delete (pre_ldst_table);
6429       pre_ldst_table = NULL;
6430       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6431       end_alias_analysis ();
6432       return;
6433     }
6434
6435   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6436   build_store_vectors ();
6437   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6438   connect_infinite_loops_to_exit ();
6439
6440   edge_list = pre_edge_rev_lcm (num_stores, transp, ae_gen,
6441                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6442                                 &pre_delete_map);
6443
6444   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6445   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6446     {
6447       /* If any of the edges we have above are abnormal, we can't move this
6448          store.  */
6449       for (x = NUM_EDGES (edge_list) - 1; x >= 0; x--)
6450         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index)
6451             && (INDEX_EDGE (edge_list, x)->flags & EDGE_ABNORMAL))
6452           break;
6453
6454       if (x >= 0)
6455         {
6456           if (dump_file != NULL)
6457             fprintf (dump_file,
6458                      "Can't replace store %d: abnormal edge from %d to %d\n",
6459                      ptr->index, INDEX_EDGE (edge_list, x)->src->index,
6460                      INDEX_EDGE (edge_list, x)->dest->index);
6461           continue;
6462         }
6463                       
6464       /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6465
6466       FOR_EACH_BB (bb)
6467         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6468           delete_store (ptr, bb);
6469
6470       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6471         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6472           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6473     }
6474
6475   if (update_flow)
6476     commit_edge_insertions ();
6477
6478   free_store_memory ();
6479   free_edge_list (edge_list);
6480   remove_fake_exit_edges ();
6481   end_alias_analysis ();
6482 }
6483
6484 \f
6485 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6486
6487 static int
6488 bypass_jumps (void)
6489 {
6490   int changed;
6491
6492   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6493      setjmp, so just punt to be safe.  */
6494   if (cfun->calls_setjmp)
6495     return 0;
6496
6497   /* Identify the basic block information for this function, including
6498      successors and predecessors.  */
6499   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6500
6501   if (dump_file)
6502     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
6503
6504   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6505   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
6506       || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6507     return 0;
6508
6509   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6510   bytes_used = 0;
6511
6512   /* We need alias.  */
6513   init_alias_analysis ();
6514
6515   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6516      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6517      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6518      computation.
6519
6520      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6521      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6522      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6523
6524   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6525   compute_sets ();
6526
6527   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6528   alloc_gcse_mem ();
6529   changed = one_cprop_pass (3, true, true);
6530   free_gcse_mem ();
6531
6532   if (dump_file)
6533     {
6534       fprintf (dump_file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6535                current_function_name (), n_basic_blocks);
6536       fprintf (dump_file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6537     }
6538
6539   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6540   free_reg_set_mem ();
6541
6542   /* We are finished with alias.  */
6543   end_alias_analysis ();
6544
6545   return changed;
6546 }
6547
6548 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6549    optimization about to be performed.  */
6550
6551 static bool
6552 is_too_expensive (const char *pass)
6553 {
6554   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6555      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6556      particularly useful.
6557
6558      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6559      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6560      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6561      threshold the number of blocks, uses something with a more
6562      graceful degradation.  */
6563   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6564     {
6565       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6566                "%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6567                pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6568
6569       return true;
6570     }
6571
6572   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6573      storage it's better just to disable the optimization.  */
6574   if ((n_basic_blocks
6575        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6576        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6577     {
6578       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6579                "%s: %d basic blocks and %d registers",
6580                pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6581
6582       return true;
6583     }
6584
6585   return false;
6586 }
6587 \f
6588 static bool
6589 gate_handle_jump_bypass (void)
6590 {
6591   return optimize > 0 && flag_gcse
6592     && dbg_cnt (jump_bypass);
6593 }
6594
6595 /* Perform jump bypassing and control flow optimizations.  */
6596 static unsigned int
6597 rest_of_handle_jump_bypass (void)
6598 {
6599   delete_unreachable_blocks ();
6600   if (bypass_jumps ())
6601     {
6602       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6603       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6604       cleanup_cfg (0);
6605     }
6606   return 0;
6607 }
6608
6609 struct rtl_opt_pass pass_jump_bypass =
6610 {
6611  {
6612   RTL_PASS,
6613   "bypass",                             /* name */
6614   gate_handle_jump_bypass,              /* gate */   
6615   rest_of_handle_jump_bypass,           /* execute */       
6616   NULL,                                 /* sub */
6617   NULL,                                 /* next */
6618   0,                                    /* static_pass_number */
6619   TV_BYPASS,                            /* tv_id */
6620   PROP_cfglayout,                       /* properties_required */
6621   0,                                    /* properties_provided */
6622   0,                                    /* properties_destroyed */
6623   0,                                    /* todo_flags_start */
6624   TODO_dump_func |
6625   TODO_ggc_collect | TODO_verify_flow   /* todo_flags_finish */
6626  }
6627 };
6628
6629
6630 static bool
6631 gate_handle_gcse (void)
6632 {
6633   return optimize > 0 && flag_gcse
6634     && dbg_cnt (gcse);
6635 }
6636
6637
6638 static unsigned int
6639 rest_of_handle_gcse (void)
6640 {
6641   int save_csb, save_cfj;
6642   int tem2 = 0, tem;
6643   tem = gcse_main (get_insns ());
6644   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6645   rebuild_jump_labels (get_insns ());
6646   save_csb = flag_cse_skip_blocks;
6647   save_cfj = flag_cse_follow_jumps;
6648   flag_cse_skip_blocks = flag_cse_follow_jumps = 0;
6649
6650   /* If -fexpensive-optimizations, re-run CSE to clean up things done
6651      by gcse.  */
6652   if (flag_expensive_optimizations)
6653     {
6654       timevar_push (TV_CSE);
6655       tem2 = cse_main (get_insns (), max_reg_num ());
6656       df_finish_pass (false);
6657       purge_all_dead_edges ();
6658       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6659       timevar_pop (TV_CSE);
6660       cse_not_expected = !flag_rerun_cse_after_loop;
6661     }
6662
6663   /* If gcse or cse altered any jumps, rerun jump optimizations to clean
6664      things up.  */
6665   if (tem || tem2 == 2)
6666     {
6667       timevar_push (TV_JUMP);
6668       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6669       cleanup_cfg (0);
6670       timevar_pop (TV_JUMP);
6671     }
6672   else if (tem2 == 1)
6673     cleanup_cfg (0);
6674
6675   flag_cse_skip_blocks = save_csb;
6676   flag_cse_follow_jumps = save_cfj;
6677   return 0;
6678 }
6679
6680 struct rtl_opt_pass pass_gcse =
6681 {
6682  {
6683   RTL_PASS,
6684   "gcse1",                              /* name */
6685   gate_handle_gcse,                     /* gate */   
6686   rest_of_handle_gcse,                  /* execute */       
6687   NULL,                                 /* sub */
6688   NULL,                                 /* next */
6689   0,                                    /* static_pass_number */
6690   TV_GCSE,                              /* tv_id */
6691   PROP_cfglayout,                       /* properties_required */
6692   0,                                    /* properties_provided */
6693   0,                                    /* properties_destroyed */
6694   0,                                    /* todo_flags_start */
6695   TODO_df_finish | TODO_verify_rtl_sharing |
6696   TODO_dump_func |
6697   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect   /* todo_flags_finish */
6698  }
6699 };
6700
6701
6702 #include "gt-gcse.h"