OSDN Git Service

* config/elfos.h, config/spu/spu.c, tree-ssa-operands.h,
[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    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 2, 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 COPYING.  If not, write to the Free
20 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
21 02110-1301, USA.  */
22
23 /* TODO
24    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
25    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
26      calc of how many regs are available in each class and use that to
27      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
28    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
29      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
30      allows more load motion, particularly out of loops.
31    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
32      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
33      recomputing it for each pass
34
35 */
36
37 /* References searched while implementing this.
38
39    Compilers Principles, Techniques and Tools
40    Aho, Sethi, Ullman
41    Addison-Wesley, 1988
42
43    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
44    E. Morel, C. Renvoise
45    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
46
47    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
48    Frederick Chow
49    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
50
51    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
52    D.M. Dhamdhere
53    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
54
55    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
56    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
57    K-H Drechsler, M.P. Stadel
58    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
59
60    Practical Adaptation of the Global Optimization
61    Algorithm of Morel and Renvoise
62    D.M. Dhamdhere
63    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
64
65    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
66    Dependence Graph
67    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
68    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
69
70    Lazy Code Motion
71    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
72    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
73
74    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
75    Time for Reducible Flow Control
76    Thomas Ball
77    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
78    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
79
80    An Efficient Representation for Sparse Sets
81    Preston Briggs, Linda Torczon
82    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
83    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
84
85    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
86    K-H Drechsler, M.P. Stadel
87    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
88
89    Partial Dead Code Elimination
90    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
91    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
92
93    Effective Partial Redundancy Elimination
94    P. Briggs, K.D. Cooper
95    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
96
97    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
98    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
99    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
100
101    Optimal Code Motion: Theory and Practice
102    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
103    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
104
105    The power of assignment motion
106    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
107    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
108
109    Global code motion / global value numbering
110    C. Click
111    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
112
113    Value Driven Redundancy Elimination
114    L.T. Simpson
115    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
116
117    Value Numbering
118    L.T. Simpson
119    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
120
121    High Performance Compilers for Parallel Computing
122    Michael Wolfe
123    Addison-Wesley, 1996
124
125    Advanced Compiler Design and Implementation
126    Steven Muchnick
127    Morgan Kaufmann, 1997
128
129    Building an Optimizing Compiler
130    Robert Morgan
131    Digital Press, 1998
132
133    People wishing to speed up the code here should read:
134      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
135      B.G. Ryder, M.C. Paull
136      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
137
138      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
139      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
140      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
141
142    People wishing to do something different can find various possibilities
143    in the above papers and elsewhere.
144 */
145
146 #include "config.h"
147 #include "system.h"
148 #include "coretypes.h"
149 #include "tm.h"
150 #include "toplev.h"
151
152 #include "rtl.h"
153 #include "tree.h"
154 #include "tm_p.h"
155 #include "regs.h"
156 #include "hard-reg-set.h"
157 #include "flags.h"
158 #include "real.h"
159 #include "insn-config.h"
160 #include "recog.h"
161 #include "basic-block.h"
162 #include "output.h"
163 #include "function.h"
164 #include "expr.h"
165 #include "except.h"
166 #include "ggc.h"
167 #include "params.h"
168 #include "cselib.h"
169 #include "intl.h"
170 #include "obstack.h"
171 #include "timevar.h"
172 #include "tree-pass.h"
173 #include "hashtab.h"
174
175 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
176    moving loop invariant calculations out of loops.
177
178    Originally this tended to create worse overall code, but several
179    improvements during the development of PRE seem to have made following
180    back edges generally a win.
181
182    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
183    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
184    out of loops.  At some point we might need to move some of those
185    heuristics into gcse.c.  */
186
187 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
188    are a superset of those done by GCSE.
189
190    We perform the following steps:
191
192    1) Compute basic block information.
193
194    2) Compute table of places where registers are set.
195
196    3) Perform copy/constant propagation.
197
198    4) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
199       for size, or code hoisting if we are.
200
201    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
202
203    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
204    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
205    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
206    GCSE will try to use an existing register containing the common
207    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
208    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
209
210    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
211    (set (pseudo-reg) (expression)).
212    Function want_to_gcse_p says what these are.
213
214    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
215    partially redundant).
216
217    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
218    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
219    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
220
221    **********************
222
223    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
224    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
225    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
226    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
227    the expense.
228
229    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
230    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
231    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
232    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
233
234    It was found doing copy propagation between each pass enables further
235    substitutions.
236
237    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
238    a while to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter
239    max-gcse-passes can be modified if one wants to experiment.
240
241    **********************
242
243    The steps for PRE are:
244
245    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
246
247    2) Perform the data flow analysis for PRE.
248
249    3) Delete the redundant instructions
250
251    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
252       redundant instructions fully redundant.
253
254    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
255       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
256
257    The deletion is done first so that when we do insertions we
258    know which pseudo reg to use.
259
260    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
261    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
262    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
263
264    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
265    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
266    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
267    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
268    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
269    each register in each block and thus can try to use an existing
270    register.  */
271 \f
272 /* GCSE global vars.  */
273
274 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
275    want to do this for two cases.
276
277     * If we changed any jumps via cprop.
278
279     * If we added any labels via edge splitting.  */
280 static int run_jump_opt_after_gcse;
281
282 /* An obstack for our working variables.  */
283 static struct obstack gcse_obstack;
284
285 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
286
287 /* Hash table of expressions.  */
288
289 struct expr
290 {
291   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
292   rtx expr;
293   /* Index in the available expression bitmaps.  */
294   int bitmap_index;
295   /* Next entry with the same hash.  */
296   struct expr *next_same_hash;
297   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
298      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
299      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
300      to the occurrence and the output is not used between the start of
301      the block and the occurrence.  */
302   struct occr *antic_occr;
303   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
304      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
305      basic block and the operands are not modified by following statements in
306      the basic block [including this insn].  */
307   struct occr *avail_occr;
308   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
309      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
310      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
311   rtx reaching_reg;
312 };
313
314 /* Occurrence of an expression.
315    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
316    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
317
318 struct occr
319 {
320   /* Next occurrence of this expression.  */
321   struct occr *next;
322   /* The insn that computes the expression.  */
323   rtx insn;
324   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
325   char deleted_p;
326   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
327      reaching_reg.  */
328   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
329      the same byte.  */
330   char copied_p;
331 };
332
333 /* Expression and copy propagation hash tables.
334    Each hash table is an array of buckets.
335    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
336    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
337    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
338    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
339    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
340    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
341
342 struct hash_table
343 {
344   /* The table itself.
345      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
346   struct expr **table;
347
348   /* Size of the hash table, in elements.  */
349   unsigned int size;
350
351   /* Number of hash table elements.  */
352   unsigned int n_elems;
353
354   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
355   int set_p;
356 };
357
358 /* Expression hash table.  */
359 static struct hash_table expr_hash_table;
360
361 /* Copy propagation hash table.  */
362 static struct hash_table set_hash_table;
363
364 /* Mapping of uids to cuids.
365    Only real insns get cuids.  */
366 static int *uid_cuid;
367
368 /* Highest UID in UID_CUID.  */
369 static int max_uid;
370
371 /* Get the cuid of an insn.  */
372 #ifdef ENABLE_CHECKING
373 #define INSN_CUID(INSN) \
374   (gcc_assert (INSN_UID (INSN) <= max_uid), uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
375 #else
376 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
377 #endif
378
379 /* Number of cuids.  */
380 static int max_cuid;
381
382 /* Mapping of cuids to insns.  */
383 static rtx *cuid_insn;
384
385 /* Get insn from cuid.  */
386 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
387
388 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
389    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
390    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
391 static unsigned int max_gcse_regno;
392
393 /* Table of registers that are modified.
394
395    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
396    is set.
397
398    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
399    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
400    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
401
402    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
403    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
404    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
405    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
406    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
407    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
408    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
409    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
410    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
411    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
412    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
413    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
414    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
415
416 typedef struct reg_set
417 {
418   /* The next setting of this register.  */
419   struct reg_set *next;
420   /* The index of the block where it was set.  */
421   int bb_index;
422 } reg_set;
423
424 static reg_set **reg_set_table;
425
426 /* Size of `reg_set_table'.
427    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
428    necessary.  */
429 static int reg_set_table_size;
430
431 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
432 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
433
434 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
435    or store motion.
436    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
437    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
438    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
439    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
440    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
441    no side effects so we can re-issue the setter value.
442    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
443    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
444
445 struct ls_expr
446 {
447   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
448   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
449   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
450   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
451   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
452   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
453   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
454   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
455   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
456   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
457 };
458
459 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
460 static rtx *implicit_sets;
461
462 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
463 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
464
465 /* Hashtable for the load/store memory refs.  */
466 static htab_t pre_ldst_table = NULL;
467
468 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
469    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
470    the start of the basic block.  */
471 static regset reg_set_bitmap;
472
473 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
474    This is used by compute_transp.
475    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
476    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
477    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
478 static sbitmap *reg_set_in_block;
479
480 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
481    memory within that block.  */
482 static rtx * modify_mem_list;
483 static bitmap modify_mem_list_set;
484
485 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
486 static rtx * canon_modify_mem_list;
487
488 /* Bitmap indexed by block numbers to record which blocks contain
489    function calls.  */
490 static bitmap blocks_with_calls;
491
492 /* Various variables for statistics gathering.  */
493
494 /* Memory used in a pass.
495    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
496    to keep an eye on memory usage.  */
497 static int bytes_used;
498
499 /* GCSE substitutions made.  */
500 static int gcse_subst_count;
501 /* Number of copy instructions created.  */
502 static int gcse_create_count;
503 /* Number of local constants propagated.  */
504 static int local_const_prop_count;
505 /* Number of local copies propagated.  */
506 static int local_copy_prop_count;
507 /* Number of global constants propagated.  */
508 static int global_const_prop_count;
509 /* Number of global copies propagated.  */
510 static int global_copy_prop_count;
511 \f
512 /* For available exprs */
513 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen;
514 \f
515 static void compute_can_copy (void);
516 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
517 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
518 static void *grealloc (void *, size_t);
519 static void *gcse_alloc (unsigned long);
520 static void alloc_gcse_mem (void);
521 static void free_gcse_mem (void);
522 static void alloc_reg_set_mem (int);
523 static void free_reg_set_mem (void);
524 static void record_one_set (int, rtx);
525 static void record_set_info (rtx, rtx, void *);
526 static void compute_sets (void);
527 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
528 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
529 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
530 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
531 static int want_to_gcse_p (rtx);
532 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
533 static bool gcse_constant_p (rtx);
534 static int oprs_unchanged_p (rtx, rtx, int);
535 static int oprs_anticipatable_p (rtx, rtx);
536 static int oprs_available_p (rtx, rtx);
537 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
538                                   struct hash_table *);
539 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
540 static unsigned int hash_expr (rtx, enum machine_mode, int *, int);
541 static unsigned int hash_set (int, int);
542 static int expr_equiv_p (rtx, rtx);
543 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
544 static void record_last_mem_set_info (rtx);
545 static void record_last_set_info (rtx, rtx, void *);
546 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
547 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
548 static void free_hash_table (struct hash_table *);
549 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
550 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
551 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
552 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
553 static void reset_opr_set_tables (void);
554 static int oprs_not_set_p (rtx, rtx);
555 static void mark_call (rtx);
556 static void mark_set (rtx, rtx);
557 static void mark_clobber (rtx, rtx);
558 static void mark_oprs_set (rtx);
559 static void alloc_cprop_mem (int, int);
560 static void free_cprop_mem (void);
561 static void compute_transp (rtx, int, sbitmap *, int);
562 static void compute_transpout (void);
563 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
564                                       struct hash_table *);
565 static void compute_cprop_data (void);
566 static void find_used_regs (rtx *, void *);
567 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
568 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
569 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
570 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, rtx, void *);
571 static int load_killed_in_block_p (basic_block, int, rtx, int);
572 static void canon_list_insert (rtx, rtx, void *);
573 static int cprop_insn (rtx, int);
574 static int cprop (int);
575 static void find_implicit_sets (void);
576 static int one_cprop_pass (int, bool, bool);
577 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, bool);
578 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
579 static bool reg_killed_on_edge (rtx, edge);
580 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
581 static int bypass_conditional_jumps (void);
582 static void alloc_pre_mem (int, int);
583 static void free_pre_mem (void);
584 static void compute_pre_data (void);
585 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
586                                     basic_block);
587 static void insert_insn_end_bb (struct expr *, basic_block, int);
588 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
589 static void pre_insert_copies (void);
590 static int pre_delete (void);
591 static int pre_gcse (void);
592 static int one_pre_gcse_pass (int);
593 static void add_label_notes (rtx, rtx);
594 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
595 static void free_code_hoist_mem (void);
596 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
597 static void compute_code_hoist_data (void);
598 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
599 static void hoist_code (void);
600 static int one_code_hoisting_pass (void);
601 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
602 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
603 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
604                                          basic_block, char *);
605 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
606 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
607 static void free_ldst_mems (void);
608 static void print_ldst_list (FILE *);
609 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
610 static int enumerate_ldsts (void);
611 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
612 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
613 static int simple_mem (rtx);
614 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
615 static void compute_ld_motion_mems (void);
616 static void trim_ld_motion_mems (void);
617 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
618 static void reg_set_info (rtx, rtx, void *);
619 static void reg_clear_last_set (rtx, rtx, void *);
620 static bool store_ops_ok (rtx, int *);
621 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
622 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
623 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
624 static int compute_store_table (void);
625 static bool load_kills_store (rtx, rtx, int);
626 static bool find_loads (rtx, rtx, int);
627 static bool store_killed_in_insn (rtx, rtx, rtx, int);
628 static bool store_killed_after (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *, rtx *);
629 static bool store_killed_before (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *);
630 static void build_store_vectors (void);
631 static void insert_insn_start_bb (rtx, basic_block);
632 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
633 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
634 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
635 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
636 static void free_store_memory (void);
637 static void store_motion (void);
638 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
639 static void clear_modify_mem_tables (void);
640 static void free_modify_mem_tables (void);
641 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
642 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
643 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, bool, rtx*);
644 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
645 static void local_cprop_pass (bool);
646 static bool is_too_expensive (const char *);
647 \f
648
649 /* Entry point for global common subexpression elimination.
650    F is the first instruction in the function.  Return nonzero if a
651    change is mode.  */
652
653 static int
654 gcse_main (rtx f ATTRIBUTE_UNUSED)
655 {
656   int changed, pass;
657   /* Bytes used at start of pass.  */
658   int initial_bytes_used;
659   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
660   int max_pass_bytes;
661   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
662   char *gcse_obstack_bottom;
663
664   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
665      setjmp, so just punt to be safe.  */
666   if (current_function_calls_setjmp)
667     return 0;
668
669   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
670   run_jump_opt_after_gcse = 0;
671
672   /* Identify the basic block information for this function, including
673      successors and predecessors.  */
674   max_gcse_regno = max_reg_num ();
675
676   if (dump_file)
677     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
678
679   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
680   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
681       || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
682     return 0;
683
684   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
685   bytes_used = 0;
686
687   /* We need alias.  */
688   init_alias_analysis ();
689   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
690      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
691      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
692      computation.
693
694      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
695      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
696      information about memory sets when we build the hash tables.  */
697
698   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
699   compute_sets ();
700
701   pass = 0;
702   initial_bytes_used = bytes_used;
703   max_pass_bytes = 0;
704   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
705   changed = 1;
706   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
707     {
708       changed = 0;
709       if (dump_file)
710         fprintf (dump_file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
711
712       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
713          and the reg_set_table data.  */
714       bytes_used = initial_bytes_used;
715
716       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
717       max_gcse_regno = max_reg_num ();
718
719       alloc_gcse_mem ();
720
721       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
722          during this pass.  */
723       timevar_push (TV_CPROP1);
724       changed = one_cprop_pass (pass + 1, false, false);
725       timevar_pop (TV_CPROP1);
726
727       if (optimize_size)
728         /* Do nothing.  */ ;
729       else
730         {
731           timevar_push (TV_PRE);
732           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
733           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
734              recompute various things which are sized on the number of
735              basic blocks.  */
736           if (changed)
737             {
738               free_modify_mem_tables ();
739               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
740               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
741             }
742           free_reg_set_mem ();
743           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
744           compute_sets ();
745           run_jump_opt_after_gcse = 1;
746           timevar_pop (TV_PRE);
747         }
748
749       if (max_pass_bytes < bytes_used)
750         max_pass_bytes = bytes_used;
751
752       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
753          not re-use the existing allocated memory because the tables
754          will not have info for the insns or registers created by
755          partial redundancy elimination.  */
756       free_gcse_mem ();
757
758       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
759          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
760          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
761          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
762       if (optimize_size)
763         {
764           timevar_push (TV_HOIST);
765           max_gcse_regno = max_reg_num ();
766           alloc_gcse_mem ();
767           changed |= one_code_hoisting_pass ();
768           free_gcse_mem ();
769
770           if (max_pass_bytes < bytes_used)
771             max_pass_bytes = bytes_used;
772           timevar_pop (TV_HOIST);
773         }
774
775       if (dump_file)
776         {
777           fprintf (dump_file, "\n");
778           fflush (dump_file);
779         }
780
781       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
782       pass++;
783     }
784
785   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
786      conditional jumps.  */
787
788   max_gcse_regno = max_reg_num ();
789   alloc_gcse_mem ();
790   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
791   timevar_push (TV_CPROP2);
792   one_cprop_pass (pass + 1, true, false);
793   timevar_pop (TV_CPROP2);
794   free_gcse_mem ();
795
796   if (dump_file)
797     {
798       fprintf (dump_file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
799                current_function_name (), n_basic_blocks);
800       fprintf (dump_file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
801                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
802     }
803
804   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
805   free_reg_set_mem ();
806
807   /* We are finished with alias.  */
808   end_alias_analysis ();
809   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
810
811   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
812     {
813       timevar_push (TV_LSM);
814       store_motion ();
815       timevar_pop (TV_LSM);
816     }
817
818   /* Record where pseudo-registers are set.  */
819   return run_jump_opt_after_gcse;
820 }
821 \f
822 /* Misc. utilities.  */
823
824 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
825    This is trivially true for integer and floating point values.
826    It may or may not be true for condition codes.  */
827 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
828
829 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
830
831 static void
832 compute_can_copy (void)
833 {
834   int i;
835 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
836   rtx reg, insn;
837 #endif
838   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
839
840   start_sequence ();
841   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
842     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
843       {
844 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
845         can_copy[i] = 0;
846 #else
847         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
848         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
849         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
850           can_copy[i] = 1;
851 #endif
852       }
853     else
854       can_copy[i] = 1;
855
856   end_sequence ();
857 }
858
859 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
860
861 bool
862 can_copy_p (enum machine_mode mode)
863 {
864   static bool can_copy_init_p = false;
865
866   if (! can_copy_init_p)
867     {
868       compute_can_copy ();
869       can_copy_init_p = true;
870     }
871
872   return can_copy[mode] != 0;
873 }
874 \f
875 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
876
877 static void *
878 gmalloc (size_t size)
879 {
880   bytes_used += size;
881   return xmalloc (size);
882 }
883
884 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
885
886 static void *
887 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
888 {
889   bytes_used += nelem * elsize;
890   return xcalloc (nelem, elsize);
891 }
892
893 /* Cover function to xrealloc.
894    We don't record the additional size since we don't know it.
895    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
896
897 static void *
898 grealloc (void *ptr, size_t size)
899 {
900   return xrealloc (ptr, size);
901 }
902
903 /* Cover function to obstack_alloc.  */
904
905 static void *
906 gcse_alloc (unsigned long size)
907 {
908   bytes_used += size;
909   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
910 }
911
912 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
913    and reg/memory set tracking tables.
914
915    This is called at the start of each pass.  */
916
917 static void
918 alloc_gcse_mem (void)
919 {
920   int i;
921   basic_block bb;
922   rtx insn;
923
924   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
925      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
926      and only apply to real insns.
927      (Actually, there are gaps, for insn that are not inside a basic block.
928      but we should never see those anyway, so this is OK.)  */
929
930   max_uid = get_max_uid ();
931   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
932   i = 0;
933   FOR_EACH_BB (bb)
934     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
935       {
936         if (INSN_P (insn))
937           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
938         else
939           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
940       }
941
942   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
943
944   max_cuid = i;
945   cuid_insn = gcalloc (max_cuid + 1, sizeof (rtx));
946   i = 0;
947   FOR_EACH_BB (bb)
948     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
949       if (INSN_P (insn))
950         CUID_INSN (i++) = insn;
951
952   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
953   reg_set_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
954
955   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
956   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
957   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
958      basic block.  */
959   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
960   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
961   modify_mem_list_set = BITMAP_ALLOC (NULL);
962   blocks_with_calls = BITMAP_ALLOC (NULL);
963 }
964
965 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
966
967 static void
968 free_gcse_mem (void)
969 {
970   free (uid_cuid);
971   free (cuid_insn);
972
973   BITMAP_FREE (reg_set_bitmap);
974
975   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
976   free_modify_mem_tables ();
977   BITMAP_FREE (modify_mem_list_set);
978   BITMAP_FREE (blocks_with_calls);
979 }
980 \f
981 /* Compute the local properties of each recorded expression.
982
983    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
984    other blocks.
985
986    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
987    in the block.
988
989    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
990    at least once and expression would contain the same value if the
991    computation was moved to the end of the block.
992
993    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
994    least once and expression would contain the same value if the computation
995    was moved to the beginning of the block.
996
997    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
998    basically the same information and thus can easily share this code.
999
1000    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1001    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1002    particular property.
1003
1004    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1005    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1006    ABSALTERED.  */
1007
1008 static void
1009 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1010                           struct hash_table *table)
1011 {
1012   unsigned int i;
1013
1014   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1015   if (transp)
1016     {
1017       if (table->set_p)
1018         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1019       else
1020         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1021     }
1022
1023   if (comp)
1024     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1025   if (antloc)
1026     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1027
1028   for (i = 0; i < table->size; i++)
1029     {
1030       struct expr *expr;
1031
1032       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1033         {
1034           int indx = expr->bitmap_index;
1035           struct occr *occr;
1036
1037           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1038              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1039              then reset the bits for those that are.  */
1040           if (transp)
1041             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1042
1043           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1044              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1045           if (antloc)
1046             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1047               {
1048                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1049
1050                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1051                    initialize this.  */
1052                 occr->deleted_p = 0;
1053               }
1054
1055           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1056              we want to set to nonzero in COMP.  */
1057           if (comp)
1058             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1059               {
1060                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1061
1062                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1063                    initialize this.  */
1064                 occr->copied_p = 0;
1065               }
1066
1067           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1068              initialize this.  */
1069           expr->reaching_reg = 0;
1070         }
1071     }
1072 }
1073 \f
1074 /* Register set information.
1075
1076    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1077    modified.  */
1078
1079 static struct obstack reg_set_obstack;
1080
1081 static void
1082 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1083 {
1084   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1085   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1086
1087   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1088 }
1089
1090 static void
1091 free_reg_set_mem (void)
1092 {
1093   free (reg_set_table);
1094   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1095 }
1096
1097 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1098
1099 static void
1100 record_one_set (int regno, rtx insn)
1101 {
1102   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1103   struct reg_set *new_reg_info;
1104
1105   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1106   if (regno >= reg_set_table_size)
1107     {
1108       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1109
1110       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1111                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1112       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1113               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1114       reg_set_table_size = new_size;
1115     }
1116
1117   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1118   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1119   new_reg_info->bb_index = BLOCK_NUM (insn);
1120   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1121   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1122 }
1123
1124 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1125    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1126    occurring.  */
1127
1128 static void
1129 record_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1130 {
1131   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1132
1133   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1134     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1135 }
1136
1137 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1138
1139    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1140    `reg_set_table' for further documentation.  */
1141
1142 static void
1143 compute_sets (void)
1144 {
1145   basic_block bb;
1146   rtx insn;
1147
1148   FOR_EACH_BB (bb)
1149     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1150       if (INSN_P (insn))
1151         note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1152 }
1153 \f
1154 /* Hash table support.  */
1155
1156 struct reg_avail_info
1157 {
1158   basic_block last_bb;
1159   int first_set;
1160   int last_set;
1161 };
1162
1163 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1164 static basic_block current_bb;
1165
1166
1167 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1168    GCSE.  */
1169
1170 static int
1171 want_to_gcse_p (rtx x)
1172 {
1173 #ifdef STACK_REGS
1174   /* On register stack architectures, don't GCSE constants from the
1175      constant pool, as the benefits are often swamped by the overhead
1176      of shuffling the register stack between basic blocks.  */
1177   if (IS_STACK_MODE (GET_MODE (x)))
1178     x = avoid_constant_pool_reference (x);
1179 #endif
1180
1181   switch (GET_CODE (x))
1182     {
1183     case REG:
1184     case SUBREG:
1185     case CONST_INT:
1186     case CONST_DOUBLE:
1187     case CONST_VECTOR:
1188     case CALL:
1189       return 0;
1190
1191     default:
1192       return can_assign_to_reg_p (x);
1193     }
1194 }
1195
1196 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1197
1198 static GTY(()) rtx test_insn;
1199
1200 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1201
1202 static bool
1203 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1204 {
1205   int num_clobbers = 0;
1206   int icode;
1207
1208   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1209   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1210     return 1;
1211   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1212     return 0;
1213
1214   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1215      our test insn if we haven't already.  */
1216   if (test_insn == 0)
1217     {
1218       test_insn
1219         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1220                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1221                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1222                                       const0_rtx));
1223       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1224     }
1225
1226   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1227      valid.  */
1228   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1229   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1230   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1231           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1232 }
1233
1234 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1235    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1236    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1237
1238 static int
1239 oprs_unchanged_p (rtx x, rtx insn, int avail_p)
1240 {
1241   int i, j;
1242   enum rtx_code code;
1243   const char *fmt;
1244
1245   if (x == 0)
1246     return 1;
1247
1248   code = GET_CODE (x);
1249   switch (code)
1250     {
1251     case REG:
1252       {
1253         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1254
1255         if (info->last_bb != current_bb)
1256           return 1;
1257         if (avail_p)
1258           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1259         else
1260           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1261       }
1262
1263     case MEM:
1264       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1265                                   x, avail_p))
1266         return 0;
1267       else
1268         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1269
1270     case PRE_DEC:
1271     case PRE_INC:
1272     case POST_DEC:
1273     case POST_INC:
1274     case PRE_MODIFY:
1275     case POST_MODIFY:
1276       return 0;
1277
1278     case PC:
1279     case CC0: /*FIXME*/
1280     case CONST:
1281     case CONST_INT:
1282     case CONST_DOUBLE:
1283     case CONST_VECTOR:
1284     case SYMBOL_REF:
1285     case LABEL_REF:
1286     case ADDR_VEC:
1287     case ADDR_DIFF_VEC:
1288       return 1;
1289
1290     default:
1291       break;
1292     }
1293
1294   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1295     {
1296       if (fmt[i] == 'e')
1297         {
1298           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1299              level, change it into iteration.  This function is called enough
1300              to be worth it.  */
1301           if (i == 0)
1302             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1303
1304           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1305             return 0;
1306         }
1307       else if (fmt[i] == 'E')
1308         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1309           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1310             return 0;
1311     }
1312
1313   return 1;
1314 }
1315
1316 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1317    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1318    conflict between two memory references.  */
1319 static int gcse_mems_conflict_p;
1320
1321 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1322    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1323    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1324    this memory load.  */
1325 static rtx gcse_mem_operand;
1326
1327 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1328    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1329    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1330
1331 static void
1332 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1333                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1334 {
1335   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1336          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1337          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1338     dest = XEXP (dest, 0);
1339
1340   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1341      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1342      elsewhere.  */
1343   if (! MEM_P (dest))
1344     return;
1345
1346   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1347      don't mark as killed this time.  */
1348
1349   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1350     {
1351       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1352         gcse_mems_conflict_p = 1;
1353       return;
1354     }
1355
1356   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1357                        rtx_addr_varies_p))
1358     gcse_mems_conflict_p = 1;
1359 }
1360
1361 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1362    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1363    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1364    before UID_LIMIT.
1365
1366    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1367    AVAIL_P to 0.  */
1368
1369 static int
1370 load_killed_in_block_p (basic_block bb, int uid_limit, rtx x, int avail_p)
1371 {
1372   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1373
1374   /* If this is a readonly then we aren't going to be changing it.  */
1375   if (MEM_READONLY_P (x))
1376     return 0;
1377
1378   while (list_entry)
1379     {
1380       rtx setter;
1381       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1382       if ((avail_p
1383            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1384           || (! avail_p
1385               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1386         {
1387           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1388           continue;
1389         }
1390
1391       setter = XEXP (list_entry, 0);
1392
1393       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1394          to pure functions are never put on the list, so we need not
1395          worry about them.  */
1396       if (CALL_P (setter))
1397         return 1;
1398
1399       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1400          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1401
1402          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1403          communicate via global variables.  Yuk.  */
1404       gcse_mem_operand = x;
1405       gcse_mems_conflict_p = 0;
1406       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1407       if (gcse_mems_conflict_p)
1408         return 1;
1409       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1410     }
1411   return 0;
1412 }
1413
1414 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1415    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1416
1417 static int
1418 oprs_anticipatable_p (rtx x, rtx insn)
1419 {
1420   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1421 }
1422
1423 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1424    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1425
1426 static int
1427 oprs_available_p (rtx x, rtx insn)
1428 {
1429   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1430 }
1431
1432 /* Hash expression X.
1433
1434    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1435    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1436    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1437    the current size of the hash table to be probed.  */
1438
1439 static unsigned int
1440 hash_expr (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1441            int hash_table_size)
1442 {
1443   unsigned int hash;
1444
1445   *do_not_record_p = 0;
1446
1447   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1448                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1449   return hash % hash_table_size;
1450 }
1451
1452 /* Hash a set of register REGNO.
1453
1454    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1455    propagation code.
1456
1457    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1458
1459 static unsigned int
1460 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1461 {
1462   unsigned int hash;
1463
1464   hash = regno;
1465   return hash % hash_table_size;
1466 }
1467
1468 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1469
1470 static int
1471 expr_equiv_p (rtx x, rtx y)
1472 {
1473   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1474 }
1475
1476 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1477    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1478    basic block.
1479
1480    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1481    It is only used if X is a CONST_INT.
1482
1483    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1484    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1485
1486 static void
1487 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1488                       int avail_p, struct hash_table *table)
1489 {
1490   int found, do_not_record_p;
1491   unsigned int hash;
1492   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1493   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1494
1495   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1496
1497   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1498      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1499      to or can't handle.  */
1500   if (do_not_record_p)
1501     return;
1502
1503   cur_expr = table->table[hash];
1504   found = 0;
1505
1506   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1507     {
1508       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1509          the list.  */
1510       last_expr = cur_expr;
1511       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1512     }
1513
1514   if (! found)
1515     {
1516       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1517       bytes_used += sizeof (struct expr);
1518       if (table->table[hash] == NULL)
1519         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1520         table->table[hash] = cur_expr;
1521       else
1522         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1523         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1524
1525       /* Set the fields of the expr element.  */
1526       cur_expr->expr = x;
1527       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1528       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1529       cur_expr->antic_occr = NULL;
1530       cur_expr->avail_occr = NULL;
1531     }
1532
1533   /* Now record the occurrence(s).  */
1534   if (antic_p)
1535     {
1536       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1537
1538       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1539         antic_occr = NULL;
1540
1541       if (antic_occr)
1542         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1543            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1544            block and the block is scanned from start to end.  */
1545         ; /* nothing to do */
1546       else
1547         {
1548           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1549           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1550           bytes_used += sizeof (struct occr);
1551           antic_occr->insn = insn;
1552           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1553           antic_occr->deleted_p = 0;
1554           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1555         }
1556     }
1557
1558   if (avail_p)
1559     {
1560       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1561
1562       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1563         {
1564           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1565              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1566              the last one in the block and the block is scanned from start
1567              to end.  */
1568           avail_occr->insn = insn;
1569         }
1570       else
1571         {
1572           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1573           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1574           bytes_used += sizeof (struct occr);
1575           avail_occr->insn = insn;
1576           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1577           avail_occr->deleted_p = 0;
1578           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1579         }
1580     }
1581 }
1582
1583 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1584    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1585    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1586    basic block.  */
1587
1588 static void
1589 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1590 {
1591   int found;
1592   unsigned int hash;
1593   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1594   struct occr *cur_occr;
1595
1596   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1597
1598   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1599
1600   cur_expr = table->table[hash];
1601   found = 0;
1602
1603   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1604     {
1605       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1606          the list.  */
1607       last_expr = cur_expr;
1608       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1609     }
1610
1611   if (! found)
1612     {
1613       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1614       bytes_used += sizeof (struct expr);
1615       if (table->table[hash] == NULL)
1616         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1617         table->table[hash] = cur_expr;
1618       else
1619         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1620         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1621
1622       /* Set the fields of the expr element.
1623          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1624          performed on its operands.  */
1625       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1626       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1627       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1628       cur_expr->antic_occr = NULL;
1629       cur_expr->avail_occr = NULL;
1630     }
1631
1632   /* Now record the occurrence.  */
1633   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1634
1635   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1636     {
1637       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1638          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1639          the last one in the block and the block is scanned from start
1640          to end.  */
1641       cur_occr->insn = insn;
1642     }
1643   else
1644     {
1645       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1646       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1647       bytes_used += sizeof (struct occr);
1648
1649           cur_occr->insn = insn;
1650           cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1651           cur_occr->deleted_p = 0;
1652           cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1653     }
1654 }
1655
1656 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1657    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1658
1659 static bool
1660 gcse_constant_p (rtx x)
1661 {
1662   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1663   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1664       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1665       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1666     return true;
1667
1668   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1669      if they are not floating point registers.  */
1670   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1671       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1672       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1673       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1674       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1675     return true;
1676
1677   return CONSTANT_P (x);
1678 }
1679
1680 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1681    expression one).  */
1682
1683 static void
1684 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1685 {
1686   rtx src = SET_SRC (pat);
1687   rtx dest = SET_DEST (pat);
1688   rtx note;
1689
1690   if (GET_CODE (src) == CALL)
1691     hash_scan_call (src, insn, table);
1692
1693   else if (REG_P (dest))
1694     {
1695       unsigned int regno = REGNO (dest);
1696       rtx tmp;
1697
1698       /* See if a REG_NOTE shows this equivalent to a simpler expression.
1699          This allows us to do a single GCSE pass and still eliminate
1700          redundant constants, addresses or other expressions that are
1701          constructed with multiple instructions.  */
1702       note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
1703       if (note != 0
1704           && (table->set_p
1705               ? gcse_constant_p (XEXP (note, 0))
1706               : want_to_gcse_p (XEXP (note, 0))))
1707         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1708
1709       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1710       if (! table->set_p
1711           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1712           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1713           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1714           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1715              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1716              for now.  */
1717           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1718           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1719           && want_to_gcse_p (src)
1720           /* Don't CSE a nop.  */
1721           && ! set_noop_p (pat)
1722           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1723              At this point this only function parameters should have
1724              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1725              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1726              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1727           && (note == NULL_RTX || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1728         {
1729           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1730              modified before this insn or if this is not the only SET in
1731              this insn.  */
1732           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
1733           /* An expression is not available if its operands are
1734              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1735              available if this is a branch, because we can't insert
1736              a set after the branch.  */
1737           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1738                          && ! JUMP_P (insn));
1739
1740           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1741         }
1742
1743       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1744       else if (table->set_p
1745                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1746                && ((REG_P (src)
1747                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1748                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1749                     && REGNO (src) != regno)
1750                    || gcse_constant_p (src))
1751                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1752                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1753                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1754                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1755                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
1756                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
1757         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1758     }
1759   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1760      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1761      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1762   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1763       {
1764         unsigned int regno = REGNO (src);
1765
1766         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1767         if (! table->set_p
1768             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1769             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1770            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1771            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1772            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1773               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1774               for now.  */
1775            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1776            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1777            && want_to_gcse_p (dest)
1778            /* Don't CSE a nop.  */
1779            && ! set_noop_p (pat)
1780            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1781               At this point this only function parameters should have
1782               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1783               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1784               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1785            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1786                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1787              {
1788                /* Stores are never anticipatable.  */
1789                int antic_p = 0;
1790                /* An expression is not available if its operands are
1791                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1792                   available if this is a branch, because we can't insert
1793                   a set after the branch.  */
1794                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1795                              && ! JUMP_P (insn);
1796
1797                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1798                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1799                                      antic_p, avail_p, table);
1800              }
1801       }
1802 }
1803
1804 static void
1805 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1806                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1807 {
1808   /* Currently nothing to do.  */
1809 }
1810
1811 static void
1812 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1813                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1814 {
1815   /* Currently nothing to do.  */
1816 }
1817
1818 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1819
1820    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1821
1822    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1823    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1824    are also in the PARALLEL.  Later.
1825
1826    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1827    otherwise it is for the expression hash table.
1828    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1829    not record any expressions.  */
1830
1831 static void
1832 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1833 {
1834   rtx pat = PATTERN (insn);
1835   int i;
1836
1837   if (in_libcall_block)
1838     return;
1839
1840   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1841      what's been modified.  */
1842
1843   if (GET_CODE (pat) == SET)
1844     hash_scan_set (pat, insn, table);
1845   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1846     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1847       {
1848         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1849
1850         if (GET_CODE (x) == SET)
1851           hash_scan_set (x, insn, table);
1852         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1853           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1854         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1855           hash_scan_call (x, insn, table);
1856       }
1857
1858   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1859     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1860   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1861     hash_scan_call (pat, insn, table);
1862 }
1863
1864 static void
1865 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1866 {
1867   int i;
1868   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1869   struct expr **flat_table;
1870   unsigned int *hash_val;
1871   struct expr *expr;
1872
1873   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1874   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1875
1876   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1877     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1878       {
1879         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1880         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1881       }
1882
1883   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1884            name, table->size, table->n_elems);
1885
1886   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1887     if (flat_table[i] != 0)
1888       {
1889         expr = flat_table[i];
1890         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1891                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1892         print_rtl (file, expr->expr);
1893         fprintf (file, "\n");
1894       }
1895
1896   fprintf (file, "\n");
1897
1898   free (flat_table);
1899   free (hash_val);
1900 }
1901
1902 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1903
1904    first_set records the first place in the block where the register
1905    is set and is used to compute "anticipatability".
1906
1907    last_set records the last place in the block where the register
1908    is set and is used to compute "availability".
1909
1910    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1911    valid, as a quick test to invalidate them.
1912
1913    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1914    and is used to compute "transparency".  */
1915
1916 static void
1917 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1918 {
1919   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1920   int cuid = INSN_CUID (insn);
1921
1922   info->last_set = cuid;
1923   if (info->last_bb != current_bb)
1924     {
1925       info->last_bb = current_bb;
1926       info->first_set = cuid;
1927       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1928     }
1929 }
1930
1931
1932 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1933    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1934    taken off pairwise.  */
1935
1936 static void
1937 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1938                    void * v_insn)
1939 {
1940   rtx dest_addr, insn;
1941   int bb;
1942
1943   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1944       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1945       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1946     dest = XEXP (dest, 0);
1947
1948   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1949      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1950      elsewhere.  */
1951
1952   if (! MEM_P (dest))
1953     return;
1954
1955   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1956   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1957   insn = (rtx) v_insn;
1958   bb = BLOCK_NUM (insn);
1959
1960   canon_modify_mem_list[bb] =
1961     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1962   canon_modify_mem_list[bb] =
1963     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1964 }
1965
1966 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1967    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1968    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1969
1970 static void
1971 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1972 {
1973   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1974
1975   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1976      everything.  */
1977   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1978   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1979
1980   if (CALL_P (insn))
1981     {
1982       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1983          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1984          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
1985       canon_modify_mem_list[bb] =
1986         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
1987       bitmap_set_bit (blocks_with_calls, bb);
1988     }
1989   else
1990     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
1991 }
1992
1993 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
1994    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
1995    the SET is taking place.  */
1996
1997 static void
1998 record_last_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1999 {
2000   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2001
2002   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2003     dest = SUBREG_REG (dest);
2004
2005   if (REG_P (dest))
2006     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2007   else if (MEM_P (dest)
2008            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2009            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2010     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2011 }
2012
2013 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2014
2015    Expression entries are placed in the hash table if
2016    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2017    - src is something we want to perform GCSE on,
2018    - none of the operands are subsequently modified in the block
2019
2020    Assignment entries are placed in the hash table if
2021    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2022    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2023    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2024
2025    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2026
2027    TABLE is the table computed.  */
2028
2029 static void
2030 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2031 {
2032   unsigned int i;
2033
2034   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2035      registers are set in which blocks.
2036      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2037      compute.  Later.  */
2038   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2039
2040   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2041   clear_modify_mem_tables ();
2042   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2043   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2044
2045   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2046     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2047
2048   FOR_EACH_BB (current_bb)
2049     {
2050       rtx insn;
2051       unsigned int regno;
2052       int in_libcall_block;
2053
2054       /* First pass over the instructions records information used to
2055          determine when registers and memory are first and last set.
2056          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2057          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2058
2059       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2060         {
2061           if (! INSN_P (insn))
2062             continue;
2063
2064           if (CALL_P (insn))
2065             {
2066               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2067                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2068                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2069
2070               mark_call (insn);
2071             }
2072
2073           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2074         }
2075
2076       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2077       if (table->set_p
2078           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2079         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2080                        BB_HEAD (current_bb), table);
2081
2082       /* The next pass builds the hash table.  */
2083       in_libcall_block = 0;
2084       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2085         if (INSN_P (insn))
2086           {
2087             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2088               in_libcall_block = 1;
2089             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2090               in_libcall_block = 0;
2091             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2092             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2093               in_libcall_block = 0;
2094           }
2095     }
2096
2097   free (reg_avail_info);
2098   reg_avail_info = NULL;
2099 }
2100
2101 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2102    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2103    It is used to determine the number of buckets to use.
2104    SET_P determines whether set or expression table will
2105    be created.  */
2106
2107 static void
2108 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2109 {
2110   int n;
2111
2112   table->size = n_insns / 4;
2113   if (table->size < 11)
2114     table->size = 11;
2115
2116   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2117      Making it an odd number is simplest for now.
2118      ??? Later take some measurements.  */
2119   table->size |= 1;
2120   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2121   table->table = gmalloc (n);
2122   table->set_p = set_p;
2123 }
2124
2125 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2126
2127 static void
2128 free_hash_table (struct hash_table *table)
2129 {
2130   free (table->table);
2131 }
2132
2133 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2134    expression hash table.  */
2135
2136 static void
2137 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2138 {
2139   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2140   table->n_elems = 0;
2141   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2142
2143   compute_hash_table_work (table);
2144 }
2145 \f
2146 /* Expression tracking support.  */
2147
2148 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2149    table entry, or NULL if not found.  */
2150
2151 static struct expr *
2152 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2153 {
2154   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2155   struct expr *expr;
2156
2157   expr = table->table[hash];
2158
2159   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2160     expr = expr->next_same_hash;
2161
2162   return expr;
2163 }
2164
2165 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2166
2167 static struct expr *
2168 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2169 {
2170   do
2171     expr = expr->next_same_hash;
2172   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2173
2174   return expr;
2175 }
2176
2177 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2178    types may be mixed.  */
2179
2180 static void
2181 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2182 {
2183   rtx list, next;
2184
2185   for (list = *listp; list ; list = next)
2186     {
2187       next = XEXP (list, 1);
2188       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2189         free_EXPR_LIST_node (list);
2190       else
2191         free_INSN_LIST_node (list);
2192     }
2193
2194   *listp = NULL;
2195 }
2196
2197 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2198 static void
2199 clear_modify_mem_tables (void)
2200 {
2201   unsigned i;
2202   bitmap_iterator bi;
2203
2204   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2205     {
2206       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2207       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2208     }
2209   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2210   bitmap_clear (blocks_with_calls);
2211 }
2212
2213 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
2214
2215 static void
2216 free_modify_mem_tables (void)
2217 {
2218   clear_modify_mem_tables ();
2219   free (modify_mem_list);
2220   free (canon_modify_mem_list);
2221   modify_mem_list = 0;
2222   canon_modify_mem_list = 0;
2223 }
2224
2225 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2226    start of the block].  */
2227
2228 static void
2229 reset_opr_set_tables (void)
2230 {
2231   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2232      the block.  */
2233   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2234
2235   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2236      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2237      location has been modified.  */
2238   clear_modify_mem_tables ();
2239 }
2240
2241 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2242    INSN's basic block.  */
2243
2244 static int
2245 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2246 {
2247   int i, j;
2248   enum rtx_code code;
2249   const char *fmt;
2250
2251   if (x == 0)
2252     return 1;
2253
2254   code = GET_CODE (x);
2255   switch (code)
2256     {
2257     case PC:
2258     case CC0:
2259     case CONST:
2260     case CONST_INT:
2261     case CONST_DOUBLE:
2262     case CONST_VECTOR:
2263     case SYMBOL_REF:
2264     case LABEL_REF:
2265     case ADDR_VEC:
2266     case ADDR_DIFF_VEC:
2267       return 1;
2268
2269     case MEM:
2270       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2271                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2272         return 0;
2273       else
2274         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2275
2276     case REG:
2277       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2278
2279     default:
2280       break;
2281     }
2282
2283   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2284     {
2285       if (fmt[i] == 'e')
2286         {
2287           /* If we are about to do the last recursive call
2288              needed at this level, change it into iteration.
2289              This function is called enough to be worth it.  */
2290           if (i == 0)
2291             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2292
2293           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2294             return 0;
2295         }
2296       else if (fmt[i] == 'E')
2297         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2298           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2299             return 0;
2300     }
2301
2302   return 1;
2303 }
2304
2305 /* Mark things set by a CALL.  */
2306
2307 static void
2308 mark_call (rtx insn)
2309 {
2310   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2311     record_last_mem_set_info (insn);
2312 }
2313
2314 /* Mark things set by a SET.  */
2315
2316 static void
2317 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2318 {
2319   rtx dest = SET_DEST (pat);
2320
2321   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2322          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2323          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2324     dest = XEXP (dest, 0);
2325
2326   if (REG_P (dest))
2327     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2328   else if (MEM_P (dest))
2329     record_last_mem_set_info (insn);
2330
2331   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2332     mark_call (insn);
2333 }
2334
2335 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2336
2337 static void
2338 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2339 {
2340   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2341
2342   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2343     clob = XEXP (clob, 0);
2344
2345   if (REG_P (clob))
2346     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2347   else
2348     record_last_mem_set_info (insn);
2349 }
2350
2351 /* Record things set by INSN.
2352    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2353
2354 static void
2355 mark_oprs_set (rtx insn)
2356 {
2357   rtx pat = PATTERN (insn);
2358   int i;
2359
2360   if (GET_CODE (pat) == SET)
2361     mark_set (pat, insn);
2362   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2363     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2364       {
2365         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2366
2367         if (GET_CODE (x) == SET)
2368           mark_set (x, insn);
2369         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2370           mark_clobber (x, insn);
2371         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2372           mark_call (insn);
2373       }
2374
2375   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2376     mark_clobber (pat, insn);
2377   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2378     mark_call (insn);
2379 }
2380
2381 \f
2382 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2383
2384 /* Local properties of assignments.  */
2385 static sbitmap *cprop_pavloc;
2386 static sbitmap *cprop_absaltered;
2387
2388 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2389 static sbitmap *cprop_avin;
2390 static sbitmap *cprop_avout;
2391
2392 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2393    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2394
2395 static void
2396 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2397 {
2398   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2399   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2400
2401   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2402   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2403 }
2404
2405 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2406
2407 static void
2408 free_cprop_mem (void)
2409 {
2410   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2411   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2412   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2413   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2414 }
2415
2416 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2417    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2418    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2419    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2420    bit in BMAP.  */
2421
2422 static void
2423 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2424 {
2425   int i, j;
2426   basic_block bb;
2427   enum rtx_code code;
2428   reg_set *r;
2429   const char *fmt;
2430
2431   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2432      can't do it when there's no return value.  */
2433  repeat:
2434
2435   if (x == 0)
2436     return;
2437
2438   code = GET_CODE (x);
2439   switch (code)
2440     {
2441     case REG:
2442       if (set_p)
2443         {
2444           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2445             {
2446               FOR_EACH_BB (bb)
2447                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2448                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2449             }
2450           else
2451             {
2452               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2453                 SET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2454             }
2455         }
2456       else
2457         {
2458           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2459             {
2460               FOR_EACH_BB (bb)
2461                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2462                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2463             }
2464           else
2465             {
2466               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2467                 RESET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2468             }
2469         }
2470
2471       return;
2472
2473     case MEM:
2474       if (! MEM_READONLY_P (x))
2475         {
2476           bitmap_iterator bi;
2477           unsigned bb_index;
2478
2479           /* First handle all the blocks with calls.  We don't need to
2480              do any list walking for them.  */
2481           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_calls, 0, bb_index, bi)
2482             {
2483               if (set_p)
2484                 SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2485               else
2486                 RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2487             }
2488
2489             /* Now iterate over the blocks which have memory modifications
2490                but which do not have any calls.  */
2491             EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 
2492                                             blocks_with_calls,
2493                                             0, bb_index, bi)
2494               {
2495                 rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb_index];
2496
2497                 while (list_entry)
2498                   {
2499                     rtx dest, dest_addr;
2500
2501                     /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2502                        Examine each hunk of memory that is modified.  */
2503
2504                     dest = XEXP (list_entry, 0);
2505                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2506                     dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2507
2508                     if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2509                                                x, rtx_addr_varies_p))
2510                       {
2511                         if (set_p)
2512                           SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2513                         else
2514                           RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2515                         break;
2516                       }
2517                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2518                   }
2519               }
2520         }
2521
2522       x = XEXP (x, 0);
2523       goto repeat;
2524
2525     case PC:
2526     case CC0: /*FIXME*/
2527     case CONST:
2528     case CONST_INT:
2529     case CONST_DOUBLE:
2530     case CONST_VECTOR:
2531     case SYMBOL_REF:
2532     case LABEL_REF:
2533     case ADDR_VEC:
2534     case ADDR_DIFF_VEC:
2535       return;
2536
2537     default:
2538       break;
2539     }
2540
2541   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2542     {
2543       if (fmt[i] == 'e')
2544         {
2545           /* If we are about to do the last recursive call
2546              needed at this level, change it into iteration.
2547              This function is called enough to be worth it.  */
2548           if (i == 0)
2549             {
2550               x = XEXP (x, i);
2551               goto repeat;
2552             }
2553
2554           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2555         }
2556       else if (fmt[i] == 'E')
2557         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2558           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2559     }
2560 }
2561
2562 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2563    propagation.  */
2564
2565 static void
2566 compute_cprop_data (void)
2567 {
2568   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2569   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2570                      cprop_avout, cprop_avin);
2571 }
2572 \f
2573 /* Copy/constant propagation.  */
2574
2575 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2576 #define MAX_USES 8
2577
2578 /* Table of uses found in an insn.
2579    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2580 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2581
2582 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2583 static int reg_use_count;
2584
2585 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2586    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2587    and contains the number of uses in the table upon exit.
2588
2589    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2590    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2591
2592 static void
2593 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2594 {
2595   int i, j;
2596   enum rtx_code code;
2597   const char *fmt;
2598   rtx x = *xptr;
2599
2600   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2601      can't do it when there's no return value.  */
2602  repeat:
2603   if (x == 0)
2604     return;
2605
2606   code = GET_CODE (x);
2607   if (REG_P (x))
2608     {
2609       if (reg_use_count == MAX_USES)
2610         return;
2611
2612       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2613       reg_use_count++;
2614     }
2615
2616   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2617
2618   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2619     {
2620       if (fmt[i] == 'e')
2621         {
2622           /* If we are about to do the last recursive call
2623              needed at this level, change it into iteration.
2624              This function is called enough to be worth it.  */
2625           if (i == 0)
2626             {
2627               x = XEXP (x, 0);
2628               goto repeat;
2629             }
2630
2631           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2632         }
2633       else if (fmt[i] == 'E')
2634         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2635           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2636     }
2637 }
2638
2639 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2640    Returns nonzero is successful.  */
2641
2642 static int
2643 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2644 {
2645   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2646   rtx src = 0;
2647   int success = 0;
2648   rtx set = single_set (insn);
2649
2650   /* Usually we substitute easy stuff, so we won't copy everything.
2651      We however need to take care to not duplicate non-trivial CONST
2652      expressions.  */
2653   to = copy_rtx (to);
2654
2655   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2656   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2657     success = 1;
2658
2659   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2660   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2661     {
2662       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2663
2664       if (src)
2665         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2666     }
2667
2668   /* If there is already a REG_EQUAL note, update the expression in it
2669      with our replacement.  */
2670   if (note != 0 && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL)
2671     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
2672
2673   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2674     {
2675       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2676          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2677          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2678       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2679
2680       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2681           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2682         success = 1;
2683
2684       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2685          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2686          lose information.  */
2687       if (!success && note == 0 && set != 0
2688           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2689           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2690         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2691     }
2692
2693   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2694      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2695      not to happen, because previous code ought to synthesize
2696      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2697   if (note && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL && REG_P (XEXP (note, 0)))
2698     remove_note (insn, note);
2699
2700   return success;
2701 }
2702
2703 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2704    NULL no such set is found.  */
2705
2706 static struct expr *
2707 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2708 {
2709   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2710      use in a substitution.  */
2711   struct expr *set1 = 0;
2712
2713   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2714      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2715      need two sets like this available at the start of the block:
2716
2717        (set (reg X) (reg Y))
2718        (set (reg Y) (reg X))
2719
2720      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2721      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2722   while (1)
2723     {
2724       rtx src;
2725       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2726
2727       /* Find a set that is available at the start of the block
2728          which contains INSN.  */
2729       while (set)
2730         {
2731           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2732             break;
2733           set = next_set (regno, set);
2734         }
2735
2736       /* If no available set was found we've reached the end of the
2737          (possibly empty) copy chain.  */
2738       if (set == 0)
2739         break;
2740
2741       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2742
2743       src = SET_SRC (set->expr);
2744
2745       /* We know the set is available.
2746          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2747          have changed since the start of the block).
2748
2749          If the source operand changed, we may still use it for the next
2750          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2751
2752       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2753         set1 = set;
2754
2755       /* If the source of the set is anything except a register, then
2756          we have reached the end of the copy chain.  */
2757       if (! REG_P (src))
2758         break;
2759
2760       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2761          and see if we have an available copy into SRC.  */
2762       regno = REGNO (src);
2763     }
2764
2765   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2766      INSN.  */
2767   return set1;
2768 }
2769
2770 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2771    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2772    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2773    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2774    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2775    if a change was made.  */
2776
2777 static int
2778 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2779 {
2780   rtx new, set_src, note_src;
2781   rtx set = pc_set (jump);
2782   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2783
2784   if (note)
2785     {
2786       note_src = XEXP (note, 0);
2787       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2788         note_src = NULL_RTX;
2789     }
2790   else note_src = NULL_RTX;
2791
2792   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2793   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2794
2795   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2796      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2797   if (setcc != NULL_RTX
2798       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2799       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2800     {
2801       rtx setcc_src;
2802       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2803       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2804       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2805                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2806       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2807                                       setcc_src);
2808     }
2809   else
2810     setcc = NULL_RTX;
2811
2812   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2813
2814   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2815   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2816     return 0;
2817
2818   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2819   if (new == pc_rtx)
2820     delete_insn (jump);
2821   else
2822     {
2823       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2824          to one computed by setcc.  */
2825       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2826         return 0;
2827       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2828         {
2829           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2830              are two registers to be replaced by constants before the entire
2831              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2832              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2833              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2834              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2835              we need to attach a note to the branch itself to make this
2836              optimization work.  */
2837
2838           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2839             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2840           return 0;
2841         }
2842
2843       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2844       if (note_src)
2845         remove_note (jump, note);
2846
2847       /* If this has turned into an unconditional jump,
2848          then put a barrier after it so that the unreachable
2849          code will be deleted.  */
2850       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
2851         emit_barrier_after (jump);
2852      }
2853
2854 #ifdef HAVE_cc0
2855   /* Delete the cc0 setter.  */
2856   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2857     delete_insn (setcc);
2858 #endif
2859
2860   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2861
2862   global_const_prop_count++;
2863   if (dump_file != NULL)
2864     {
2865       fprintf (dump_file,
2866                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2867                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2868       print_rtl (dump_file, src);
2869       fprintf (dump_file, "\n");
2870     }
2871   purge_dead_edges (bb);
2872
2873   return 1;
2874 }
2875
2876 static bool
2877 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, bool alter_jumps)
2878 {
2879   rtx sset;
2880
2881   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2882      conditional branch instructions first.  */
2883   if (alter_jumps
2884       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2885       && NEXT_INSN (insn)
2886       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2887     {
2888       rtx dest = SET_DEST (sset);
2889       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2890           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2891         return 1;
2892     }
2893
2894   /* Handle normal insns next.  */
2895   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2896       && try_replace_reg (from, to, insn))
2897     return 1;
2898
2899   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2900      We're pretty specific about what we will handle in this
2901      code, we can extend this as necessary over time.
2902
2903      Right now the insn in question must look like
2904      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2905   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2906     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2907   return 0;
2908 }
2909
2910 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2911    The result is nonzero if a change was made.  */
2912
2913 static int
2914 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2915 {
2916   struct reg_use *reg_used;
2917   int changed = 0;
2918   rtx note;
2919
2920   if (!INSN_P (insn))
2921     return 0;
2922
2923   reg_use_count = 0;
2924   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2925
2926   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2927
2928   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2929   if (note)
2930     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2931
2932   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2933        reg_used++, reg_use_count--)
2934     {
2935       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2936       rtx pat, src;
2937       struct expr *set;
2938
2939       /* Ignore registers created by GCSE.
2940          We do this because ...  */
2941       if (regno >= max_gcse_regno)
2942         continue;
2943
2944       /* If the register has already been set in this block, there's
2945          nothing we can do.  */
2946       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2947         continue;
2948
2949       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2950          at the start of the block.  */
2951       set = find_avail_set (regno, insn);
2952       if (! set)
2953         continue;
2954
2955       pat = set->expr;
2956       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2957       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2958
2959       src = SET_SRC (pat);
2960
2961       /* Constant propagation.  */
2962       if (gcse_constant_p (src))
2963         {
2964           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
2965             {
2966               changed = 1;
2967               global_const_prop_count++;
2968               if (dump_file != NULL)
2969                 {
2970                   fprintf (dump_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
2971                   fprintf (dump_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
2972                   print_rtl (dump_file, src);
2973                   fprintf (dump_file, "\n");
2974                 }
2975               if (INSN_DELETED_P (insn))
2976                 return 1;
2977             }
2978         }
2979       else if (REG_P (src)
2980                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2981                && REGNO (src) != regno)
2982         {
2983           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
2984             {
2985               changed = 1;
2986               global_copy_prop_count++;
2987               if (dump_file != NULL)
2988                 {
2989                   fprintf (dump_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
2990                            regno, INSN_UID (insn));
2991                   fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
2992                 }
2993
2994               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
2995                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
2996               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
2997                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
2998                  and made things worse.  */
2999             }
3000         }
3001     }
3002
3003   return changed;
3004 }
3005
3006 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
3007    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
3008    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3009    can legitimately make replacements.  */
3010
3011 static void
3012 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3013 {
3014   rtx x = *xptr;
3015
3016   if (x == 0)
3017     return;
3018
3019   switch (GET_CODE (x))
3020     {
3021     case ZERO_EXTRACT:
3022     case SIGN_EXTRACT:
3023     case STRICT_LOW_PART:
3024       return;
3025
3026     case PRE_DEC:
3027     case PRE_INC:
3028     case POST_DEC:
3029     case POST_INC:
3030     case PRE_MODIFY:
3031     case POST_MODIFY:
3032       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3033          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3034          codes nonetheless.  */
3035       return;
3036
3037     case SUBREG:
3038       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3039          the non-written words unchanged.  */
3040       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3041         return;
3042       break;
3043
3044     default:
3045       break;
3046     }
3047
3048   find_used_regs (xptr, data);
3049 }
3050
3051 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3052    their REG_EQUAL notes need updating.  */
3053
3054 static bool
3055 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, bool alter_jumps, rtx *libcall_sp)
3056 {
3057   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3058
3059   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3060      change the hard registers mentioned.  */
3061   if (REG_P (x)
3062       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3063           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3064               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3065     {
3066       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3067       struct elt_loc_list *l;
3068
3069       if (!val)
3070         return false;
3071       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3072         {
3073           rtx this_rtx = l->loc;
3074           rtx note;
3075
3076           /* Don't CSE non-constant values out of libcall blocks.  */
3077           if (l->in_libcall && ! CONSTANT_P (this_rtx))
3078             continue;
3079
3080           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3081             newcnst = this_rtx;
3082           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3083               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3084                  At this point this only function parameters should have
3085                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3086                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3087                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3088               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3089                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3090             newreg = this_rtx;
3091         }
3092       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3093         {
3094           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
3095              match the new register, we either have to abandon this replacement
3096              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
3097              or make it delete the REG_EUAQL note, and fix up all passes that
3098              require the REG_EQUAL note there.  */
3099           bool adjusted;
3100
3101           adjusted = adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp);
3102           gcc_assert (adjusted);
3103           
3104           if (dump_file != NULL)
3105             {
3106               fprintf (dump_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3107                        REGNO (x));
3108               fprintf (dump_file, "insn %d with constant ",
3109                        INSN_UID (insn));
3110               print_rtl (dump_file, newcnst);
3111               fprintf (dump_file, "\n");
3112             }
3113           local_const_prop_count++;
3114           return true;
3115         }
3116       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3117         {
3118           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
3119           if (dump_file != NULL)
3120             {
3121               fprintf (dump_file,
3122                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3123                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3124               fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3125             }
3126           local_copy_prop_count++;
3127           return true;
3128         }
3129     }
3130   return false;
3131 }
3132
3133 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3134    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
3135    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
3136    be made.  */
3137 static bool
3138 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
3139 {
3140   rtx end;
3141
3142   while ((end = *libcall_sp++))
3143     {
3144       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3145
3146       if (! note)
3147         continue;
3148
3149       if (REG_P (newval))
3150         {
3151           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
3152             {
3153               do
3154                 {
3155                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3156                   if (! note)
3157                     continue;
3158                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
3159                     return false;
3160                 }
3161               while ((end = *libcall_sp++));
3162               return true;
3163             }
3164         }
3165       XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
3166       insn = end;
3167     }
3168   return true;
3169 }
3170
3171 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3172
3173 /* Do local const/copy propagation (i.e. within each basic block).
3174    If ALTER_JUMPS is true, allow propagating into jump insns, which
3175    could modify the CFG.  */
3176
3177 static void
3178 local_cprop_pass (bool alter_jumps)
3179 {
3180   basic_block bb;
3181   rtx insn;
3182   struct reg_use *reg_used;
3183   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3184   bool changed = false;
3185
3186   cselib_init (false);
3187   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3188   *libcall_sp = 0;
3189   FOR_EACH_BB (bb)
3190     {
3191       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3192         {
3193           if (INSN_P (insn))
3194             {
3195               rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3196
3197               if (note)
3198                 {
3199                   gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3200                   *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3201                 }
3202               note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3203               if (note)
3204                 libcall_sp++;
3205               note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3206               do
3207                 {
3208                   reg_use_count = 0;
3209                   note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs,
3210                              NULL);
3211                   if (note)
3212                     local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3213
3214                   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3215                        reg_used++, reg_use_count--)
3216                     if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3217                         libcall_sp))
3218                       {
3219                         changed = true;
3220                         break;
3221                       }
3222                   if (INSN_DELETED_P (insn))
3223                     break;
3224                 }
3225               while (reg_use_count);
3226             }
3227           cselib_process_insn (insn);
3228         }
3229
3230       /* Forget everything at the end of a basic block.  Make sure we are
3231          not inside a libcall, they should never cross basic blocks.  */
3232       cselib_clear_table ();
3233       gcc_assert (libcall_sp == &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS]);
3234     }
3235
3236   cselib_finish ();
3237
3238   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3239   if (changed && alter_jumps)
3240     {
3241       delete_unreachable_blocks ();
3242       free_reg_set_mem ();
3243       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3244       compute_sets ();
3245     }
3246 }
3247
3248 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3249    nonzero if a change was made.  */
3250
3251 static int
3252 cprop (int alter_jumps)
3253 {
3254   int changed;
3255   basic_block bb;
3256   rtx insn;
3257
3258   /* Note we start at block 1.  */
3259   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3260     {
3261       if (dump_file != NULL)
3262         fprintf (dump_file, "\n");
3263       return 0;
3264     }
3265
3266   changed = 0;
3267   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3268     {
3269       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3270          start of the block].  */
3271       reset_opr_set_tables ();
3272
3273       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3274         if (INSN_P (insn))
3275           {
3276             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3277
3278             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3279             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3280                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3281             if (! NOTE_P (insn))
3282               mark_oprs_set (insn);
3283           }
3284     }
3285
3286   if (dump_file != NULL)
3287     fprintf (dump_file, "\n");
3288
3289   return changed;
3290 }
3291
3292 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3293    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3294
3295    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3296    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3297    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3298    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3299    recording the value of *every* register scanned by canonicalize_condition,
3300    but this would require some code reorganization.  */
3301
3302 rtx
3303 fis_get_condition (rtx jump)
3304 {
3305   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3306 }
3307
3308 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3309    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3310
3311 static bool
3312 implicit_set_cond_p (rtx cond)
3313 {
3314   enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3315   rtx cst = XEXP (cond, 1);
3316
3317   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3318      contain a signed zero.  */
3319   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3320     {
3321       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3322          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3323          the optimization can't be performed.  */
3324       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3325          always return zero for them.  */
3326       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3327         {
3328           REAL_VALUE_TYPE d;
3329           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3330           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3331             return 0;
3332         }
3333       else
3334         return 0;
3335     }
3336
3337   return gcse_constant_p (cst);
3338 }
3339
3340 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3341    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3342    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3343    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3344    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3345    basic block.  */
3346
3347 static void
3348 find_implicit_sets (void)
3349 {
3350   basic_block bb, dest;
3351   unsigned int count;
3352   rtx cond, new;
3353
3354   count = 0;
3355   FOR_EACH_BB (bb)
3356     /* Check for more than one successor.  */
3357     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3358       {
3359         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3360
3361         if (cond
3362             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3363             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3364             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3365             && implicit_set_cond_p (cond))
3366           {
3367             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3368                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3369
3370             if (dest && single_pred_p (dest)
3371                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3372               {
3373                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3374                                              XEXP (cond, 1));
3375                 implicit_sets[dest->index] = new;
3376                 if (dump_file)
3377                   {
3378                     fprintf(dump_file, "Implicit set of reg %d in ",
3379                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3380                     fprintf(dump_file, "basic block %d\n", dest->index);
3381                   }
3382                 count++;
3383               }
3384           }
3385       }
3386
3387   if (dump_file)
3388     fprintf (dump_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3389 }
3390
3391 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3392    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3393    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3394    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3395
3396 static int
3397 one_cprop_pass (int pass, bool cprop_jumps, bool bypass_jumps)
3398 {
3399   int changed = 0;
3400
3401   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3402   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3403
3404   if (cprop_jumps)
3405     local_cprop_pass (cprop_jumps);
3406
3407   /* Determine implicit sets.  */
3408   implicit_sets = XCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
3409   find_implicit_sets ();
3410
3411   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3412   compute_hash_table (&set_hash_table);
3413
3414   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3415   free (implicit_sets);
3416   implicit_sets = NULL;
3417
3418   if (dump_file)
3419     dump_hash_table (dump_file, "SET", &set_hash_table);
3420   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3421     {
3422       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3423       compute_cprop_data ();
3424       changed = cprop (cprop_jumps);
3425       if (bypass_jumps)
3426         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3427       free_cprop_mem ();
3428     }
3429
3430   free_hash_table (&set_hash_table);
3431
3432   if (dump_file)
3433     {
3434       fprintf (dump_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3435                current_function_name (), pass, bytes_used);
3436       fprintf (dump_file, "%d local const props, %d local copy props, ",
3437                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3438       fprintf (dump_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3439                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3440     }
3441   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3442   if (changed && cprop_jumps)
3443     delete_unreachable_blocks ();
3444
3445   return changed;
3446 }
3447 \f
3448 /* Bypass conditional jumps.  */
3449
3450 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3451    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3452    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3453    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3454
3455 static int bypass_last_basic_block;
3456
3457 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3458    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3459    find_avail_set.  */
3460
3461 static struct expr *
3462 find_bypass_set (int regno, int bb)
3463 {
3464   struct expr *result = 0;
3465
3466   for (;;)
3467     {
3468       rtx src;
3469       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3470
3471       while (set)
3472         {
3473           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3474             break;
3475           set = next_set (regno, set);
3476         }
3477
3478       if (set == 0)
3479         break;
3480
3481       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3482
3483       src = SET_SRC (set->expr);
3484       if (gcse_constant_p (src))
3485         result = set;
3486
3487       if (! REG_P (src))
3488         break;
3489
3490       regno = REGNO (src);
3491     }
3492   return result;
3493 }
3494
3495
3496 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3497    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3498    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3499    function is required to check that our data flow analysis is still
3500    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3501
3502 static bool
3503 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
3504 {
3505   rtx insn;
3506
3507   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3508     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3509       return true;
3510
3511   return false;
3512 }
3513
3514 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3515    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3516    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3517    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3518    Returns nonzero if a change was made.
3519
3520    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3521    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3522    these inserted insns when performing its transformations.  */
3523
3524 static int
3525 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3526 {
3527   rtx insn, note;
3528   edge e, edest;
3529   int i, change;
3530   int may_be_loop_header;
3531   unsigned removed_p;
3532   edge_iterator ei;
3533
3534   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3535
3536   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3537   reg_use_count = 0;
3538   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3539   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3540   if (note)
3541     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3542
3543   may_be_loop_header = false;
3544   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3545     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3546       {
3547         may_be_loop_header = true;
3548         break;
3549       }
3550
3551   change = 0;
3552   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3553     {
3554       removed_p = 0;
3555           
3556       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3557         {
3558           ei_next (&ei);
3559           continue;
3560         }
3561
3562       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3563       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3564         {
3565           ei_next (&ei);
3566           continue;
3567         }
3568
3569       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3570          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3571          optimizations, so prevent this.  */
3572       if (may_be_loop_header
3573           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3574         {
3575           ei_next (&ei);
3576           continue;
3577         }
3578
3579       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3580         {
3581           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3582           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3583           basic_block dest, old_dest;
3584           struct expr *set;
3585           rtx src, new;
3586
3587           if (regno >= max_gcse_regno)
3588             continue;
3589
3590           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3591
3592           if (! set)
3593             continue;
3594
3595           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3596           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3597             continue;
3598
3599           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3600
3601           if (setcc != NULL)
3602               src = simplify_replace_rtx (src,
3603                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3604                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3605
3606           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3607                                       SET_SRC (set->expr));
3608
3609           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3610              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3611              has instructions associated with it, as these insns won't
3612              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3613
3614           if (new == pc_rtx)
3615             {
3616               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3617               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3618             }
3619           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3620             {
3621               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3622               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3623               edest = find_edge (bb, dest);
3624               if (edest && edest->insns.r)
3625                 dest = NULL;
3626             }
3627           else
3628             dest = NULL;
3629
3630           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3631              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3632              edges.  */
3633
3634           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc)))
3635               && find_edge (e->src, dest))
3636             dest = NULL;
3637
3638           old_dest = e->dest;
3639           if (dest != NULL
3640               && dest != old_dest
3641               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3642             {
3643               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3644
3645               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3646                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3647               if (setcc)
3648                 {
3649                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3650                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3651                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3652                 }
3653
3654               if (dump_file != NULL)
3655                 {
3656                   fprintf (dump_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3657                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3658                            regno, INSN_UID (jump));
3659                   print_rtl (dump_file, SET_SRC (set->expr));
3660                   fprintf (dump_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3661                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3662                 }
3663               change = 1;
3664               removed_p = 1;
3665               break;
3666             }
3667         }
3668       if (!removed_p)
3669         ei_next (&ei);
3670     }
3671   return change;
3672 }
3673
3674 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3675    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3676    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3677    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3678
3679    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3680
3681 static int
3682 bypass_conditional_jumps (void)
3683 {
3684   basic_block bb;
3685   int changed;
3686   rtx setcc;
3687   rtx insn;
3688   rtx dest;
3689
3690   /* Note we start at block 1.  */
3691   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3692     return 0;
3693
3694   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3695   mark_dfs_back_edges ();
3696
3697   changed = 0;
3698   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3699                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3700     {
3701       /* Check for more than one predecessor.  */
3702       if (!single_pred_p (bb))
3703         {
3704           setcc = NULL_RTX;
3705           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3706             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3707               {
3708                 if (setcc)
3709                   break;
3710                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3711                   break;
3712
3713                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3714                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3715                   setcc = insn;
3716                 else
3717                   break;
3718               }
3719             else if (JUMP_P (insn))
3720               {
3721                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3722                     && onlyjump_p (insn))
3723                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3724                 break;
3725               }
3726             else if (INSN_P (insn))
3727               break;
3728         }
3729     }
3730
3731   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3732      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3733   if (changed)
3734     commit_edge_insertions();
3735
3736   return changed;
3737 }
3738 \f
3739 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3740
3741 /* Local properties of expressions.  */
3742 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3743 static sbitmap *transp;
3744
3745 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3746    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3747    created by a calls.  */
3748 static sbitmap *transpout;
3749
3750 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3751 static sbitmap *comp;
3752
3753 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3754 static sbitmap *antloc;
3755
3756 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3757    point.  */
3758 static sbitmap *pre_optimal;
3759
3760 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3761 static sbitmap *pre_redundant;
3762
3763 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3764 static sbitmap *pre_insert_map;
3765
3766 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3767 static sbitmap *pre_delete_map;
3768
3769 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3770 static struct edge_list *edge_list;
3771
3772 /* Redundant insns.  */
3773 static sbitmap pre_redundant_insns;
3774
3775 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3776
3777 static void
3778 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3779 {
3780   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3781   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3782   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3783
3784   pre_optimal = NULL;
3785   pre_redundant = NULL;
3786   pre_insert_map = NULL;
3787   pre_delete_map = NULL;
3788   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3789
3790   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3791 }
3792
3793 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3794
3795 static void
3796 free_pre_mem (void)
3797 {
3798   sbitmap_vector_free (transp);
3799   sbitmap_vector_free (comp);
3800
3801   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3802
3803   if (pre_optimal)
3804     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3805   if (pre_redundant)
3806     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3807   if (pre_insert_map)
3808     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3809   if (pre_delete_map)
3810     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3811
3812   transp = comp = NULL;
3813   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3814 }
3815
3816 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3817
3818 static void
3819 compute_pre_data (void)
3820 {
3821   sbitmap trapping_expr;
3822   basic_block bb;
3823   unsigned int ui;
3824
3825   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3826   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3827
3828   /* Collect expressions which might trap.  */
3829   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3830   sbitmap_zero (trapping_expr);
3831   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3832     {
3833       struct expr *e;
3834       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3835         if (may_trap_p (e->expr))
3836           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3837     }
3838
3839   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3840
3841      ~(TRANSP | COMP)
3842   */
3843
3844   FOR_EACH_BB (bb)
3845     {
3846       edge e;
3847       edge_iterator ei;
3848
3849       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3850          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3851          place the instruction on the edge.  So make them neither
3852          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3853       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3854         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3855           {
3856             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3857             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3858             break;
3859           }
3860
3861       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3862       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3863     }
3864
3865   edge_list = pre_edge_lcm (expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3866                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3867   sbitmap_vector_free (antloc);
3868   antloc = NULL;
3869   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3870   ae_kill = NULL;
3871   sbitmap_free (trapping_expr);
3872 }
3873 \f
3874 /* PRE utilities */
3875
3876 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3877    block BB.
3878
3879    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3880    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3881
3882    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3883    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3884    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3885    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3886    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3887    the closest such expression.  */
3888
3889 static int
3890 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3891 {
3892   edge pred;
3893   edge_iterator ei;
3894   
3895   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3896     {
3897       basic_block pred_bb = pred->src;
3898
3899       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3900           /* Has predecessor has already been visited?  */
3901           || visited[pred_bb->index])
3902         ;/* Nothing to do.  */
3903
3904       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3905       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3906         {
3907           /* Is this the occurrence we're looking for?
3908              Note that there's only one generating occurrence per block
3909              so we just need to check the block number.  */
3910           if (occr_bb == pred_bb)
3911             return 1;
3912
3913           visited[pred_bb->index] = 1;
3914         }
3915       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3916       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3917         visited[pred_bb->index] = 1;
3918
3919       /* Neither gen nor kill.  */
3920       else
3921         {
3922           visited[pred_bb->index] = 1;
3923           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3924             return 1;
3925         }
3926     }
3927
3928   /* All paths have been checked.  */
3929   return 0;
3930 }
3931
3932 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3933    memory allocated for that function is returned.  */
3934
3935 static int
3936 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3937 {
3938   int rval;
3939   char *visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
3940
3941   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3942
3943   free (visited);
3944   return rval;
3945 }
3946 \f
3947
3948 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3949    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3950    the value of BB.  */
3951
3952 static rtx
3953 process_insert_insn (struct expr *expr)
3954 {
3955   rtx reg = expr->reaching_reg;
3956   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3957   rtx pat;
3958
3959   start_sequence ();
3960
3961   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3962      just copy it to a register.  */
3963   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3964     emit_move_insn (reg, exp);
3965
3966   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3967      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3968      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3969   else
3970     {
3971       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3972
3973       if (insn_invalid_p (insn))
3974         gcc_unreachable ();
3975     }
3976   
3977
3978   pat = get_insns ();
3979   end_sequence ();
3980
3981   return pat;
3982 }
3983
3984 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3985
3986    This is used by both the PRE and code hoisting.
3987
3988    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3989    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3990    no sense for code hoisting.  */
3991
3992 static void
3993 insert_insn_end_bb (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
3994 {
3995   rtx insn = BB_END (bb);
3996   rtx new_insn;
3997   rtx reg = expr->reaching_reg;
3998   int regno = REGNO (reg);
3999   rtx pat, pat_end;
4000
4001   pat = process_insert_insn (expr);
4002   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
4003
4004   pat_end = pat;
4005   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
4006     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
4007
4008   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4009      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
4010      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4011
4012   if (JUMP_P (insn)
4013       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
4014           && (!single_succ_p (bb)
4015               || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4016     {
4017 #ifdef HAVE_cc0
4018       rtx note;
4019 #endif
4020       /* It should always be the case that we can put these instructions
4021          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4022          Check this.  */
4023       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
4024                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4025                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4026
4027       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4028          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4029          the new instruction just before the tablejump.  */
4030       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4031           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4032         insn = prev_real_insn (insn);
4033
4034 #ifdef HAVE_cc0
4035       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4036          if cc0 isn't set.  */
4037       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4038       if (note)
4039         insn = XEXP (note, 0);
4040       else
4041         {
4042           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4043           if (maybe_cc0_setter
4044               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4045               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4046             insn = maybe_cc0_setter;
4047         }
4048 #endif
4049       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4050       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4051     }
4052
4053   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4054      of exception handling.  */
4055   else if (CALL_P (insn)
4056            && (!single_succ_p (bb)
4057                || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4058     {
4059       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4060          we search backward and place the instructions before the first
4061          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4062          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4063
4064          It should always be the case that we can put these instructions
4065          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4066          Check this.  */
4067
4068       gcc_assert (!pre
4069                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4070                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4071
4072       /* Since different machines initialize their parameter registers
4073          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4074          parameter registers.  */
4075       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4076
4077       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4078          before the first parameter load.
4079
4080          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4081          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4082          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4083          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4084          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4085       while (LABEL_P (insn)
4086              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4087         insn = NEXT_INSN (insn);
4088
4089       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4090     }
4091   else
4092     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn);
4093
4094   while (1)
4095     {
4096       if (INSN_P (pat))
4097         {
4098           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4099           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4100         }
4101       if (pat == pat_end)
4102         break;
4103       pat = NEXT_INSN (pat);
4104     }
4105
4106   gcse_create_count++;
4107
4108   if (dump_file)
4109     {
4110       fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4111                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4112       fprintf (dump_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4113                expr->bitmap_index, regno);
4114     }
4115 }
4116
4117 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4118    the expressions fully redundant.  */
4119
4120 static int
4121 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4122 {
4123   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4124   sbitmap *inserted;
4125
4126   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4127      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4128
4129   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4130   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4131   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4132   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4133
4134   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4135     {
4136       int indx;
4137       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4138
4139       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4140         {
4141           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4142
4143           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4144             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4145               {
4146                 struct expr *expr = index_map[j];
4147                 struct occr *occr;
4148
4149                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4150                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4151                   {
4152                     if (! occr->deleted_p)
4153                       continue;
4154
4155                     /* Insert this expression on this edge if it would
4156                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4157                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4158                       {
4159                         rtx insn;
4160                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4161
4162                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4163                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4164                            the previous block. There are several alternatives
4165                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4166                            handling this situation.  This one is easiest for
4167                            now.  */
4168
4169                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
4170                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4171                         else
4172                           {
4173                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4174                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4175                           }
4176
4177                         if (dump_file)
4178                           {
4179                             fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4180                                      bb->index,
4181                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4182                             fprintf (dump_file, "copy expression %d\n",
4183                                      expr->bitmap_index);
4184                           }
4185
4186                         update_ld_motion_stores (expr);
4187                         SET_BIT (inserted[e], j);
4188                         did_insert = 1;
4189                         gcse_create_count++;
4190                       }
4191                   }
4192               }
4193         }
4194     }
4195
4196   sbitmap_vector_free (inserted);
4197   return did_insert;
4198 }
4199
4200 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4201    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4202      reaching_reg <- old_reg
4203    it's better to do the following:
4204      reaching_reg <- expr
4205      old_reg      <- reaching_reg
4206    because this way copy propagation can discover additional PRE
4207    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4208    When "expr" is a store, i.e.
4209    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4210      reaching_reg <- old_reg
4211    it's better to add it before as follows:
4212      reaching_reg <- old_reg
4213      MEM          <- reaching_reg.  */
4214
4215 static void
4216 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4217 {
4218   rtx reg = expr->reaching_reg;
4219   int regno = REGNO (reg);
4220   int indx = expr->bitmap_index;
4221   rtx pat = PATTERN (insn);
4222   rtx set, first_set, new_insn;
4223   rtx old_reg;
4224   int i;
4225
4226   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4227   switch (GET_CODE (pat))
4228     {
4229     case SET:
4230       set = pat;
4231       break;
4232
4233     case PARALLEL:
4234       /* Search through the parallel looking for the set whose
4235          source was the expression that we're interested in.  */
4236       first_set = NULL_RTX;
4237       set = NULL_RTX;
4238       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4239         {
4240           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4241           if (GET_CODE (x) == SET)
4242             {
4243               /* If the source was a REG_EQUAL or REG_EQUIV note, we
4244                  may not find an equivalent expression, but in this
4245                  case the PARALLEL will have a single set.  */
4246               if (first_set == NULL_RTX)
4247                 first_set = x;
4248               if (expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4249                 {
4250                   set = x;
4251                   break;
4252                 }
4253             }
4254         }
4255
4256       gcc_assert (first_set);
4257       if (set == NULL_RTX)
4258         set = first_set;
4259       break;
4260
4261     default:
4262       gcc_unreachable ();
4263     }
4264
4265   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4266     {
4267       old_reg = SET_DEST (set);
4268       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4269       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4270         {
4271           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4272           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4273
4274           /* Keep register set table up to date.  */
4275           record_one_set (regno, insn);
4276         }
4277       else
4278         {
4279           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4280           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4281
4282           /* Keep register set table up to date.  */
4283           record_one_set (regno, new_insn);
4284         }
4285     }
4286   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4287     {
4288       old_reg = SET_SRC (set);
4289       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4290
4291       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4292       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4293         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4294       else
4295         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4296
4297       /* Keep register set table up to date.  */
4298       record_one_set (regno, new_insn);
4299     }
4300
4301   gcse_create_count++;
4302
4303   if (dump_file)
4304     fprintf (dump_file,
4305              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4306               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4307               INSN_UID (insn), regno);
4308 }
4309
4310 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4311    to `reaching_reg'.  */
4312
4313 static void
4314 pre_insert_copies (void)
4315 {
4316   unsigned int i, added_copy;
4317   struct expr *expr;
4318   struct occr *occr;
4319   struct occr *avail;
4320
4321   /* For each available expression in the table, copy the result to
4322      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4323
4324      ??? The current algorithm is rather brute force.
4325      Need to do some profiling.  */
4326
4327   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4328     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4329       {
4330         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4331            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4332            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4333            deleted.  This test also avoids further processing if the
4334            expression wasn't deleted anywhere.  */
4335         if (expr->reaching_reg == NULL)
4336           continue;
4337
4338         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4339         added_copy = 0;
4340
4341         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4342           {
4343             if (! occr->deleted_p)
4344               continue;
4345
4346             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4347               {
4348                 rtx insn = avail->insn;
4349
4350                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4351                 if (avail->copied_p)
4352                   continue;
4353
4354                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4355                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4356                   continue;
4357
4358                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4359                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4360                                                expr,
4361                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4362                   continue;
4363
4364                 added_copy = 1;
4365
4366                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4367                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4368                 avail->copied_p = 1;
4369               }
4370           }
4371
4372           if (added_copy)
4373             update_ld_motion_stores (expr);
4374       }
4375 }
4376
4377 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4378    in INSN.  */
4379 static rtx
4380 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4381 {
4382   rtx new;
4383   rtx set = single_set (insn), set2;
4384   rtx note;
4385   rtx eqv;
4386
4387   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4388      we've verified to be valid.  */
4389
4390   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4391
4392   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4393   set2 = single_set (new);
4394   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4395     return new;
4396   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4397     eqv = XEXP (note, 0);
4398   else
4399     eqv = SET_SRC (set);
4400
4401   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4402
4403   return new;
4404 }
4405
4406 /* Delete redundant computations.
4407    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4408    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4409    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4410
4411    Returns nonzero if a change is made.  */
4412
4413 static int
4414 pre_delete (void)
4415 {
4416   unsigned int i;
4417   int changed;
4418   struct expr *expr;
4419   struct occr *occr;
4420
4421   changed = 0;
4422   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4423     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4424          expr != NULL;
4425          expr = expr->next_same_hash)
4426       {
4427         int indx = expr->bitmap_index;
4428
4429         /* We only need to search antic_occr since we require
4430            ANTLOC != 0.  */
4431
4432         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4433           {
4434             rtx insn = occr->insn;
4435             rtx set;
4436             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4437
4438             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4439             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4440                 && (set = single_set (insn)) != 0)
4441               {
4442                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4443                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4444                    the mode of the original destination pseudo.  */
4445                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4446                   expr->reaching_reg
4447                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4448
4449                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4450                 delete_insn (insn);
4451                 occr->deleted_p = 1;
4452                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4453                 changed = 1;
4454                 gcse_subst_count++;
4455
4456                 if (dump_file)
4457                   {
4458                     fprintf (dump_file,
4459                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4460                                INSN_UID (insn), indx);
4461                     fprintf (dump_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4462                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4463                   }
4464               }
4465           }
4466       }
4467
4468   return changed;
4469 }
4470
4471 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4472    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4473    has been done.
4474
4475    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4476    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4477    Compiler Design and Implementation.
4478
4479    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4480    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4481    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4482    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4483    through the block.
4484
4485    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4486    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4487    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4488    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4489    redundancies.  */
4490
4491 static int
4492 pre_gcse (void)
4493 {
4494   unsigned int i;
4495   int did_insert, changed;
4496   struct expr **index_map;
4497   struct expr *expr;
4498
4499   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4500      hash table entry.  */
4501
4502   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
4503   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4504     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4505       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4506
4507   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4508   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4509   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4510
4511   /* Delete the redundant insns first so that
4512      - we know what register to use for the new insns and for the other
4513        ones with reaching expressions
4514      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4515
4516   changed = pre_delete ();
4517
4518   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4519
4520   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4521      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4522   pre_insert_copies ();
4523   if (did_insert)
4524     {
4525       commit_edge_insertions ();
4526       changed = 1;
4527     }
4528
4529   free (index_map);
4530   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4531   return changed;
4532 }
4533
4534 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4535
4536    Return nonzero if a change was made.  */
4537
4538 static int
4539 one_pre_gcse_pass (int pass)
4540 {
4541   int changed = 0;
4542
4543   gcse_subst_count = 0;
4544   gcse_create_count = 0;
4545
4546   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4547   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4548   if (flag_gcse_lm)
4549     compute_ld_motion_mems ();
4550
4551   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4552   trim_ld_motion_mems ();
4553   if (dump_file)
4554     dump_hash_table (dump_file, "Expression", &expr_hash_table);
4555
4556   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4557     {
4558       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4559       compute_pre_data ();
4560       changed |= pre_gcse ();
4561       free_edge_list (edge_list);
4562       free_pre_mem ();
4563     }
4564
4565   free_ldst_mems ();
4566   remove_fake_exit_edges ();
4567   free_hash_table (&expr_hash_table);
4568
4569   if (dump_file)
4570     {
4571       fprintf (dump_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4572                current_function_name (), pass, bytes_used);
4573       fprintf (dump_file, "%d substs, %d insns created\n",
4574                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4575     }
4576
4577   return changed;
4578 }
4579 \f
4580 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
4581    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
4582    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
4583    because the following loop optimization pass requires them.  */
4584
4585 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4586    then we would not need to do this here, because jump would add the
4587    necessary REG_LABEL notes.  */
4588
4589 static void
4590 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4591 {
4592   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4593   int i, j;
4594   const char *fmt;
4595
4596   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4597     {
4598       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4599          avoid flow generating (slightly) worse code.
4600
4601          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4602          mark_jump_label for additional information).  */
4603
4604       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
4605                                             REG_NOTES (insn));
4606       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4607         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4608       return;
4609     }
4610
4611   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4612     {
4613       if (fmt[i] == 'e')
4614         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4615       else if (fmt[i] == 'E')
4616         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4617           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4618     }
4619 }
4620
4621 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4622
4623    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4624    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4625    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4626    non-local labels and exceptions.
4627
4628    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4629    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4630    it should be possible with exception handling, since we still have
4631    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4632    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4633
4634 static void
4635 compute_transpout (void)
4636 {
4637   basic_block bb;
4638   unsigned int i;
4639   struct expr *expr;
4640
4641   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4642
4643   FOR_EACH_BB (bb)
4644     {
4645       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
4646          end in call instructions for reasons other than abnormal
4647          control flow.  */
4648       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4649         continue;
4650
4651       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4652         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4653           if (MEM_P (expr->expr))
4654             {
4655               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4656                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4657                 continue;
4658
4659               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4660                  analysis to determine if this mem is actually killed
4661                  by this call.  */
4662               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4663             }
4664     }
4665 }
4666
4667 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4668
4669 /* Very busy expressions.  */
4670 static sbitmap *hoist_vbein;
4671 static sbitmap *hoist_vbeout;
4672
4673 /* Hoistable expressions.  */
4674 static sbitmap *hoist_exprs;
4675
4676 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4677    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4678    more effective than the tail merging code in jump.c.
4679
4680    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4681    code hoisting.  It would be nice.  */
4682
4683 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4684
4685 static void
4686 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4687 {
4688   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4689   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4690   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4691
4692   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4693   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4694   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4695   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4696 }
4697
4698 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4699
4700 static void
4701 free_code_hoist_mem (void)
4702 {
4703   sbitmap_vector_free (antloc);
4704   sbitmap_vector_free (transp);
4705   sbitmap_vector_free (comp);
4706
4707   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4708   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4709   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4710   sbitmap_vector_free (transpout);
4711
4712   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4713 }
4714
4715 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4716
4717    An expression is very busy if all paths from a given point
4718    compute the expression.  */
4719
4720 static void
4721 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4722 {
4723   int changed, passes;
4724   basic_block bb;
4725
4726   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4727   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4728
4729   passes = 0;
4730   changed = 1;
4731
4732   while (changed)
4733     {
4734       changed = 0;
4735
4736       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4737          the convergence.  */
4738       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4739         {
4740           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
4741                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
4742           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4743             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
4744         }
4745
4746       passes++;
4747     }
4748
4749   if (dump_file)
4750     fprintf (dump_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4751 }
4752
4753 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4754
4755 static void
4756 compute_code_hoist_data (void)
4757 {
4758   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4759   compute_transpout ();
4760   compute_code_hoist_vbeinout ();
4761   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4762   if (dump_file)
4763     fprintf (dump_file, "\n");
4764 }
4765
4766 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4767    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4768
4769    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4770    to me that the expression must either be computed or transparent in
4771    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4772    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4773    the expression wasn't a loop invariant.
4774
4775    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4776    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4777    paths.  */
4778
4779 static int
4780 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4781 {
4782   edge pred;
4783   edge_iterator ei;
4784   int visited_allocated_locally = 0;
4785
4786
4787   if (visited == NULL)
4788     {
4789       visited_allocated_locally = 1;
4790       visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
4791     }
4792
4793   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4794     {
4795       basic_block pred_bb = pred->src;
4796
4797       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4798         break;
4799       else if (pred_bb == expr_bb)
4800         continue;
4801       else if (visited[pred_bb->index])
4802         continue;
4803
4804       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4805       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4806         break;
4807       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4808         break;
4809
4810       /* Not killed.  */
4811       else
4812         {
4813           visited[pred_bb->index] = 1;
4814           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4815                                            pred_bb, visited))
4816             break;
4817         }
4818     }
4819   if (visited_allocated_locally)
4820     free (visited);
4821
4822   return (pred == NULL);
4823 }
4824 \f
4825 /* Actually perform code hoisting.  */
4826
4827 static void
4828 hoist_code (void)
4829 {
4830   basic_block bb, dominated;
4831   basic_block *domby;
4832   unsigned int domby_len;
4833   unsigned int i,j;
4834   struct expr **index_map;
4835   struct expr *expr;
4836
4837   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4838
4839   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4840      hash table entry.  */
4841
4842   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
4843   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4844     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4845       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4846
4847   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4848      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4849   FOR_EACH_BB (bb)
4850     {
4851       int found = 0;
4852       int insn_inserted_p;
4853
4854       domby_len = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb, &domby);
4855       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4856          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4857       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4858         {
4859           int hoistable = 0;
4860
4861           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4862               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4863             {
4864               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4865                  we look at every block BB dominates to see if it
4866                  computes the expression.  */
4867               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4868                 {
4869                   dominated = domby[j];
4870                   /* Ignore self dominance.  */
4871                   if (bb == dominated)
4872                     continue;
4873                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4874                      the busy expression and whether or not moving that
4875                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4876                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4877                     continue;
4878
4879                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4880                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4881
4882                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4883                      from a dominated block into BB.  */
4884                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4885                     hoistable++;
4886                 }
4887
4888               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4889                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4890                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4891                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4892                  allocation.  One could increase this value to try harder
4893                  to avoid any possible code expansion due to register
4894                  allocation issues; however experiments have shown that
4895                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4896                  from two successors, so raising this threshold is likely
4897                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4898               if (hoistable > 1)
4899                 {
4900                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4901                   found = 1;
4902                 }
4903             }
4904         }
4905       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4906       if (! found)
4907         {
4908           free (domby);
4909         continue;
4910         }
4911
4912       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4913       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4914         {
4915           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4916              note when we've inserted it.  */
4917           insn_inserted_p = 0;
4918
4919           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4920           if (TEST_BIT (hoist_exprs[bb->index], i))
4921             {
4922               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4923                  we look at every block BB dominates to see if it
4924                  computes the expression.  */
4925               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4926                 {
4927                   dominated = domby[j];
4928                   /* Ignore self dominance.  */
4929                   if (bb == dominated)
4930                     continue;
4931
4932                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4933                      the busy expression and whether or not moving that
4934                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4935                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4936                     continue;
4937
4938                   /* The expression is computed in the dominated block and
4939                      it would be safe to compute it at the start of the
4940                      dominated block.  Now we have to determine if the
4941                      expression would reach the dominated block if it was
4942                      placed at the end of BB.  */
4943                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4944                     {
4945                       struct expr *expr = index_map[i];
4946                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4947                       rtx insn;
4948                       rtx set;
4949
4950                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4951                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4952                         occr = occr->next;
4953
4954                       gcc_assert (occr);
4955                       insn = occr->insn;
4956                       set = single_set (insn);
4957                       gcc_assert (set);
4958
4959                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4960                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
4961                          from the mode of the original destination pseudo.  */
4962                       if (expr->reaching_reg == NULL)
4963                         expr->reaching_reg
4964                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4965
4966                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4967                       delete_insn (insn);
4968                       occr->deleted_p = 1;
4969                       if (!insn_inserted_p)
4970                         {
4971                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
4972                           insn_inserted_p = 1;
4973                         }
4974                     }
4975                 }
4976             }
4977         }
4978       free (domby);
4979     }
4980
4981   free (index_map);
4982 }
4983
4984 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
4985
4986    Return nonzero if a change was made.  */
4987
4988 static int
4989 one_code_hoisting_pass (void)
4990 {
4991   int changed = 0;
4992
4993   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4994   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4995   if (dump_file)
4996     dump_hash_table (dump_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
4997
4998   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4999     {
5000       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
5001       compute_code_hoist_data ();
5002       hoist_code ();
5003       free_code_hoist_mem ();
5004     }
5005
5006   free_hash_table (&expr_hash_table);
5007
5008   return changed;
5009 }
5010 \f
5011 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5012     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5013     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5014
5015             int i;
5016             float a[10];
5017
5018             void foo(float scale)
5019             {
5020               for (i=0; i<10; i++)
5021                 a[i] *= scale;
5022             }
5023
5024     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5025     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
5026     of the loop.
5027
5028       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
5029     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5030     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5031
5032       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5033     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5034     in the loop.  */
5035
5036 static hashval_t
5037 pre_ldst_expr_hash (const void *p)
5038 {
5039   int do_not_record_p = 0;
5040   const struct ls_expr *x = p;
5041   return hash_rtx (x->pattern, GET_MODE (x->pattern), &do_not_record_p, NULL, false);
5042 }
5043
5044 static int
5045 pre_ldst_expr_eq (const void *p1, const void *p2)
5046 {
5047   const struct ls_expr *ptr1 = p1, *ptr2 = p2;
5048   return expr_equiv_p (ptr1->pattern, ptr2->pattern);
5049 }
5050
5051 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5052    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5053
5054 static struct ls_expr *
5055 ldst_entry (rtx x)
5056 {
5057   int do_not_record_p = 0;
5058   struct ls_expr * ptr;
5059   unsigned int hash;
5060   void **slot;
5061   struct ls_expr e;
5062
5063   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5064                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5065
5066   e.pattern = x;
5067   slot = htab_find_slot_with_hash (pre_ldst_table, &e, hash, INSERT);
5068   if (*slot)
5069     return (struct ls_expr *)*slot;
5070
5071   ptr = XNEW (struct ls_expr);
5072
5073   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5074   ptr->expr         = NULL;
5075   ptr->pattern      = x;
5076   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5077   ptr->loads        = NULL_RTX;
5078   ptr->stores       = NULL_RTX;
5079   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5080   ptr->invalid      = 0;
5081   ptr->index        = 0;
5082   ptr->hash_index   = hash;
5083   pre_ldst_mems     = ptr;
5084   *slot = ptr;
5085
5086   return ptr;
5087 }
5088
5089 /* Free up an individual ldst entry.  */
5090
5091 static void
5092 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5093 {
5094   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5095   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5096
5097   free (ptr);
5098 }
5099
5100 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5101
5102 static void
5103 free_ldst_mems (void)
5104 {
5105   if (pre_ldst_table)
5106     htab_delete (pre_ldst_table);
5107   pre_ldst_table = NULL;
5108
5109   while (pre_ldst_mems)
5110     {
5111       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5112
5113       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5114
5115       free_ldst_entry (tmp);
5116     }
5117
5118   pre_ldst_mems = NULL;
5119 }
5120
5121 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5122
5123 static void
5124 print_ldst_list (FILE * file)
5125 {
5126   struct ls_expr * ptr;
5127
5128   fprintf (file, "LDST list: \n");
5129
5130   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5131     {
5132       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5133
5134       print_rtl (file, ptr->pattern);
5135
5136       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5137
5138       if (ptr->loads)
5139         print_rtl (file, ptr->loads);
5140       else
5141         fprintf (file, "(nil)");
5142
5143       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5144
5145       if (ptr->stores)
5146         print_rtl (file, ptr->stores);
5147       else
5148         fprintf (file, "(nil)");
5149
5150       fprintf (file, "\n\n");
5151     }
5152
5153   fprintf (file, "\n");
5154 }
5155
5156 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5157
5158 static struct ls_expr *
5159 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5160 {
5161   struct ls_expr e;
5162   void **slot;
5163   if (!pre_ldst_table)
5164     return NULL;
5165   e.pattern = x;
5166   slot = htab_find_slot (pre_ldst_table, &e, NO_INSERT);
5167   if (!slot || ((struct ls_expr *)*slot)->invalid)
5168     return NULL;
5169   return *slot;
5170 }
5171
5172 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5173
5174 static int
5175 enumerate_ldsts (void)
5176 {
5177   struct ls_expr * ptr;
5178   int n = 0;
5179
5180   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5181     ptr->index = n++;
5182
5183   return n;
5184 }
5185
5186 /* Return first item in the list.  */
5187
5188 static inline struct ls_expr *
5189 first_ls_expr (void)
5190 {
5191   return pre_ldst_mems;
5192 }
5193
5194 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5195
5196 static inline struct ls_expr *
5197 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5198 {
5199   return ptr->next;
5200 }
5201 \f
5202 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5203
5204 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5205    side effects. These are the types of loads we consider for the
5206    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5207
5208 static int
5209 simple_mem (rtx x)
5210 {
5211   if (! MEM_P (x))
5212     return 0;
5213
5214   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5215     return 0;
5216
5217   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5218     return 0;
5219
5220   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5221      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5222      continue.  */
5223   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5224     return 0;
5225
5226   if (side_effects_p (x))
5227     return 0;
5228
5229   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5230   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5231     return 0;
5232
5233   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5234     return 0;
5235
5236   return 1;
5237 }
5238
5239 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5240    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5241    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5242    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5243    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5244    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5245    fix it up.  */
5246
5247 static void
5248 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5249 {
5250   const char * fmt;
5251   int i, j;
5252   struct ls_expr * ptr;
5253
5254   /* Invalidate it in the list.  */
5255   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5256     {
5257       ptr = ldst_entry (x);
5258       ptr->invalid = 1;
5259     }
5260
5261   /* Recursively process the insn.  */
5262   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5263
5264   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5265     {
5266       if (fmt[i] == 'e')
5267         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5268       else if (fmt[i] == 'E')
5269         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5270           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5271     }
5272 }
5273
5274 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5275    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5276    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5277    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5278    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5279    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5280    later.  */
5281
5282 static void
5283 compute_ld_motion_mems (void)
5284 {
5285   struct ls_expr * ptr;
5286   basic_block bb;
5287   rtx insn;
5288
5289   pre_ldst_mems = NULL;
5290   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5291                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5292
5293   FOR_EACH_BB (bb)
5294     {
5295       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5296         {
5297           if (INSN_P (insn))
5298             {
5299               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5300                 {
5301                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5302                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5303
5304                   /* Check for a simple LOAD...  */
5305                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5306                     {
5307                       ptr = ldst_entry (src);
5308                       if (REG_P (dest))
5309                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5310                       else
5311                         ptr->invalid = 1;
5312                     }
5313                   else
5314                     {
5315                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5316                       invalidate_any_buried_refs (src);
5317                     }
5318
5319                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5320                      will block any movement we might do later. We only care
5321                      about this exact pattern since those are the only
5322                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5323                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5324                     {
5325                       ptr = ldst_entry (dest);
5326
5327                       if (! MEM_P (src)
5328                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5329                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5330                              returns 0 for all REGs.  */
5331                           && can_assign_to_reg_p (src))
5332                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5333                       else
5334                         ptr->invalid = 1;
5335                     }
5336                 }
5337               else
5338                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5339             }
5340         }
5341     }
5342 }
5343
5344 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5345    expression list for pre gcse.  */
5346
5347 static void
5348 trim_ld_motion_mems (void)
5349 {
5350   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5351   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5352
5353   while (ptr != NULL)
5354     {
5355       struct expr * expr;
5356
5357       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5358       if (! ptr->invalid)
5359         {
5360           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5361           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5362
5363           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5364                expr != NULL;
5365                expr = expr->next_same_hash)
5366             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5367               break;
5368         }
5369       else
5370         expr = (struct expr *) 0;
5371
5372       if (expr)
5373         {
5374           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5375           ptr->expr = expr;
5376           last = & ptr->next;
5377           ptr = ptr->next;
5378         }
5379       else
5380         {
5381           *last = ptr->next;
5382           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5383           free_ldst_entry (ptr);
5384           ptr = * last;
5385         }
5386     }
5387
5388   /* Show the world what we've found.  */
5389   if (dump_file && pre_ldst_mems != NULL)
5390     print_ldst_list (dump_file);
5391 }
5392
5393 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5394    a reaching register, and update any stores that are needed if
5395    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5396    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5397    the reaching register into the store location. These keeps the
5398    correct value in the reaching register for the loads.  */
5399
5400 static void
5401 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5402 {
5403   struct ls_expr * mem_ptr;
5404
5405   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5406     {
5407       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5408          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5409          dead and should be eliminated later.  */
5410
5411       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5412          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5413          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5414          (set reg expr) in that insn.  */
5415       rtx list = mem_ptr->stores;
5416
5417       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5418         {
5419           rtx insn = XEXP (list, 0);
5420           rtx pat = PATTERN (insn);
5421           rtx src = SET_SRC (pat);
5422           rtx reg = expr->reaching_reg;
5423           rtx copy, new;
5424
5425           /* If we've already copied it, continue.  */
5426           if (expr->reaching_reg == src)
5427             continue;
5428
5429           if (dump_file)
5430             {
5431               fprintf (dump_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5432               print_rtl (dump_file, expr->reaching_reg);
5433               fprintf (dump_file, ":\n  ");
5434               print_inline_rtx (dump_file, insn, 8);
5435               fprintf (dump_file, "\n");
5436             }
5437
5438           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5439           new = emit_insn_before (copy, insn);
5440           record_one_set (REGNO (reg), new);
5441           SET_SRC (pat) = reg;
5442
5443           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5444           INSN_CODE (insn) = -1;
5445           gcse_create_count++;
5446         }
5447     }
5448 }
5449 \f
5450 /* Store motion code.  */
5451
5452 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5453 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5454 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5455
5456 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5457    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5458 static int * regvec;
5459
5460 /* And current insn, for the same routine.  */
5461 static rtx compute_store_table_current_insn;
5462
5463 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5464 static sbitmap * st_antloc;
5465
5466 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5467 static int num_stores;
5468
5469 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5470    note_stores.  */
5471
5472 static void
5473 reg_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5474               void *data)
5475 {
5476   sbitmap bb_reg = data;
5477
5478   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5479     dest = SUBREG_REG (dest);
5480
5481   if (REG_P (dest))
5482     {
5483       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5484       if (bb_reg)
5485         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5486     }
5487 }
5488
5489 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5490    note_stores.  */
5491
5492 static void
5493 reg_clear_last_set (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5494               void *data)
5495 {
5496   int *dead_vec = data;
5497
5498   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5499     dest = SUBREG_REG (dest);
5500
5501   if (REG_P (dest) &&
5502       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5503     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5504 }
5505
5506 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5507    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5508
5509 static bool
5510 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
5511 {
5512   rtx reg;
5513
5514   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5515     {
5516       reg = XEXP (x, 0);
5517       if (regs_set[REGNO(reg)])
5518         return false;
5519     }
5520
5521   return true;
5522 }
5523
5524 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5525 static rtx
5526 extract_mentioned_regs (rtx x)
5527 {
5528   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5529 }
5530
5531 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5532    registers.  */
5533 static rtx
5534 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5535 {
5536   int i;
5537   enum rtx_code code;
5538   const char * fmt;
5539
5540   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5541  repeat:
5542
5543   if (x == 0)
5544     return accum;
5545
5546   code = GET_CODE (x);
5547   switch (code)
5548     {
5549     case REG:
5550       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5551
5552     case MEM:
5553       x = XEXP (x, 0);
5554       goto repeat;
5555
5556     case PRE_DEC:
5557     case PRE_INC:
5558     case POST_DEC:
5559     case POST_INC:
5560       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5561       gcc_unreachable ();
5562
5563     case PC:
5564     case CC0: /*FIXME*/
5565     case CONST:
5566     case CONST_INT:
5567     case CONST_DOUBLE:
5568     case CONST_VECTOR:
5569     case SYMBOL_REF:
5570     case LABEL_REF:
5571     case ADDR_VEC:
5572     case ADDR_DIFF_VEC:
5573       return accum;
5574
5575     default:
5576       break;
5577     }
5578
5579   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5580   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5581
5582   for (; i >= 0; i--)
5583     {
5584       if (fmt[i] == 'e')
5585         {
5586           rtx tem = XEXP (x, i);
5587
5588           /* If we are about to do the last recursive call
5589              needed at this level, change it into iteration.  */
5590           if (i == 0)
5591             {
5592               x = tem;
5593               goto repeat;
5594             }
5595
5596           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5597         }
5598       else if (fmt[i] == 'E')
5599         {
5600           int j;
5601
5602           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5603             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5604         }
5605     }
5606
5607   return accum;
5608 }
5609
5610 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5611    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5612    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5613    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5614    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5615
5616    The results are stored this way:
5617
5618    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5619    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5620       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5621       expression of this type may be anticipatable
5622    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5623       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5624    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5625       available is stored in reaching_reg.
5626
5627    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5628    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5629    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5630    */
5631
5632 static void
5633 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5634 {
5635   struct ls_expr * ptr;
5636   rtx dest, set, tmp;
5637   int check_anticipatable, check_available;
5638   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5639
5640   set = single_set (insn);
5641   if (!set)
5642     return;
5643
5644   dest = SET_DEST (set);
5645
5646   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5647       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5648     return;
5649
5650   if (side_effects_p (dest))
5651     return;
5652
5653   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5654      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5655      continue.  */
5656   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5657     return;
5658
5659   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5660      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5661   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5662     return;
5663
5664   /* Make sure that the SET_SRC of this store insns can be assigned to
5665      a register, or we will fail later on in replace_store_insn, which
5666      assumes that we can do this.  But sometimes the target machine has
5667      oddities like MEM read-modify-write instruction.  See for example
5668      PR24257.  */
5669   if (!can_assign_to_reg_p (SET_SRC (set)))
5670     return;
5671
5672   ptr = ldst_entry (dest);
5673   if (!ptr->pattern_regs)
5674     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5675
5676   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5677      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5678   check_anticipatable = 0;
5679   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5680     check_anticipatable = 1;
5681   else
5682     {
5683       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5684       if (tmp != NULL_RTX
5685           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5686         check_anticipatable = 1;
5687     }
5688   if (check_anticipatable)
5689     {
5690       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5691         tmp = NULL_RTX;
5692       else
5693         tmp = insn;
5694       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5695                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5696     }
5697
5698   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5699      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5700      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5701   check_available = 0;
5702   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5703     check_available = 1;
5704   else
5705     {
5706       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5707       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5708         check_available = 1;
5709     }
5710   if (check_available)
5711     {
5712       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5713          failed last time.  */
5714       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5715         {
5716           for (tmp = BB_END (bb);
5717                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5718                tmp = PREV_INSN (tmp))
5719             continue;
5720           if (tmp == insn)
5721             check_available = 0;
5722         }
5723       else
5724         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5725                                               bb, regs_set_after,
5726                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5727     }
5728   if (!check_available)
5729     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5730 }
5731
5732 /* Find available and anticipatable stores.  */
5733
5734 static int
5735 compute_store_table (void)
5736 {
5737   int ret;
5738   basic_block bb;
5739   unsigned regno;
5740   rtx insn, pat, tmp;
5741   int *last_set_in, *already_set;
5742   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5743
5744   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5745
5746   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5747                                                        max_gcse_regno);
5748   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5749   pre_ldst_mems = 0;
5750   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5751                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5752   last_set_in = XCNEWVEC (int, max_gcse_regno);
5753   already_set = XNEWVEC (int, max_gcse_regno);
5754
5755   /* Find all the stores we care about.  */
5756   FOR_EACH_BB (bb)
5757     {
5758       /* First compute the registers set in this block.  */
5759       regvec = last_set_in;
5760
5761       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5762         {
5763           if (! INSN_P (insn))
5764             continue;
5765
5766           if (CALL_P (insn))
5767             {
5768               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5769                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5770                   {
5771                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5772                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5773                   }
5774             }
5775
5776           pat = PATTERN (insn);
5777           compute_store_table_current_insn = insn;
5778           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5779         }
5780
5781       /* Now find the stores.  */
5782       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5783       regvec = already_set;
5784       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5785         {
5786           if (! INSN_P (insn))
5787             continue;
5788
5789           if (CALL_P (insn))
5790             {
5791               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5792                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5793                   already_set[regno] = 1;
5794             }
5795
5796           pat = PATTERN (insn);
5797           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5798
5799           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5800           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5801
5802           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5803           compute_store_table_current_insn = insn;
5804           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5805           if (CALL_P (insn))
5806             {
5807               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5808                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno)
5809                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5810                   last_set_in[regno] = 0;
5811             }
5812         }
5813
5814 #ifdef ENABLE_CHECKING
5815       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5816       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5817         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5818 #endif
5819
5820       /* Clear temporary marks.  */
5821       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5822         {
5823           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5824           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5825               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5826             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5827         }
5828     }
5829
5830   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5831      be no opportunity to optimize them.  */
5832   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5833        ptr != NULL;
5834        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5835     {
5836       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5837         {
5838           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5839           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5840           free_ldst_entry (ptr);
5841         }
5842       else
5843         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5844     }
5845
5846   ret = enumerate_ldsts ();
5847
5848   if (dump_file)
5849     {
5850       fprintf (dump_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5851       print_ldst_list (dump_file);
5852     }
5853
5854   free (last_set_in);
5855   free (already_set);
5856   return ret;
5857 }
5858
5859 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5860    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5861    after the X.  */
5862
5863 static bool
5864 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5865 {
5866   if (after)
5867     return anti_dependence (x, store_pattern);
5868   else
5869     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5870                             rtx_addr_varies_p);
5871 }
5872
5873 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5874    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5875    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5876    after the insn X.  */
5877
5878 static bool
5879 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5880 {
5881   const char * fmt;
5882   int i, j;
5883   int ret = false;
5884
5885   if (!x)
5886     return false;
5887
5888   if (GET_CODE (x) == SET)
5889     x = SET_SRC (x);
5890
5891   if (MEM_P (x))
5892     {
5893       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5894         return true;
5895     }
5896
5897   /* Recursively process the insn.  */
5898   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5899
5900   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5901     {
5902       if (fmt[i] == 'e')
5903         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5904       else if (fmt[i] == 'E')
5905         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5906           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5907     }
5908   return ret;
5909 }
5910
5911 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5912    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5913    after the insn.  Return true if it does.  */
5914
5915 static bool
5916 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
5917 {
5918   rtx reg, base, note;
5919
5920   if (!INSN_P (insn))
5921     return false;
5922
5923   if (CALL_P (insn))
5924     {
5925       /* A normal or pure call might read from pattern,
5926          but a const call will not.  */
5927       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
5928         return true;
5929
5930       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5931          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5932       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5933         {
5934           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5935           if (!base
5936               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5937                   && GET_MODE (base) == Pmode
5938                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5939             return true;
5940         }
5941
5942       return false;
5943     }
5944
5945   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5946     {
5947       rtx pat = PATTERN (insn);
5948       rtx dest = SET_DEST (pat);
5949
5950       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5951         dest = XEXP (dest, 0);
5952
5953       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5954       if (MEM_P (dest)
5955           && !expr_equiv_p (dest, x))
5956         {
5957           if (after)
5958             {
5959               if (output_dependence (dest, x))
5960                 return true;
5961             }
5962           else
5963             {
5964               if (output_dependence (x, dest))
5965                 return true;
5966             }
5967         }
5968       if (find_loads (SET_SRC (pat), x, after))
5969         return true;
5970     }
5971   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
5972     return true;
5973
5974   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
5975      location aliased with X, then this insn kills X.  */
5976   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
5977   if (! note)
5978     return false;
5979   note = XEXP (note, 0);
5980
5981   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
5982      alias relationship, then it does not kill X.  */
5983   if (expr_equiv_p (note, x))
5984     return false;
5985
5986   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
5987   return find_loads (note, x, after);
5988 }
5989
5990 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
5991    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
5992    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
5993    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
5994
5995 static bool
5996 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
5997                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
5998 {
5999   rtx last = BB_END (bb), act;
6000
6001   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
6002     {
6003       /* We do not know where it will happen.  */
6004       if (fail_insn)
6005         *fail_insn = NULL_RTX;
6006       return true;
6007     }
6008
6009   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
6010   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
6011     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
6012       {
6013         if (fail_insn)
6014           *fail_insn = act;
6015         return true;
6016       }
6017
6018   return false;
6019 }
6020
6021 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6022    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
6023    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
6024 static bool
6025 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6026                      int *regs_set_before)
6027 {
6028   rtx first = BB_HEAD (bb);
6029
6030   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
6031     return true;
6032
6033   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6034     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
6035       return true;
6036
6037   return false;
6038 }
6039
6040 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
6041    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
6042 static void
6043 build_store_vectors (void)
6044 {
6045   basic_block bb;
6046   int *regs_set_in_block;
6047   rtx insn, st;
6048   struct ls_expr * ptr;
6049   unsigned regno;
6050
6051   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6052      by aliasing later in its block.  */
6053   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6054   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
6055
6056   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6057   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6058
6059   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6060     {
6061       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6062         {
6063           insn = XEXP (st, 0);
6064           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6065
6066           /* If we've already seen an available expression in this block,
6067              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6068              copy the SRC expression to an unused register in case there
6069              are any side effects.  */
6070           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6071             {
6072               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6073               if (dump_file)
6074                 fprintf (dump_file, "Removing redundant store:\n");
6075               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6076               continue;
6077             }
6078           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6079         }
6080
6081       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6082         {
6083           insn = XEXP (st, 0);
6084           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6085           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6086         }
6087     }
6088
6089   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6090   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6091
6092   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6093   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6094   regs_set_in_block = XNEWVEC (int, max_gcse_regno);
6095
6096   FOR_EACH_BB (bb)
6097     {
6098       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6099         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6100
6101       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6102         {
6103           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6104                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6105             {
6106               /* It should not be necessary to consider the expression
6107                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6108               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6109                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6110                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6111             }
6112           else
6113             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6114         }
6115     }
6116
6117   free (regs_set_in_block);
6118
6119   if (dump_file)
6120     {
6121       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6122       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6123       dump_sbitmap_vector (dump_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6124       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6125     }
6126 }
6127
6128 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6129    the BB_HEAD if needed.  */
6130
6131 static void
6132 insert_insn_start_bb (rtx insn, basic_block bb)
6133 {
6134   /* Insert at start of successor block.  */
6135   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6136   rtx before = BB_HEAD (bb);
6137   while (before != 0)
6138     {
6139       if (! LABEL_P (before)
6140           && (! NOTE_P (before)
6141               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6142         break;
6143       prev = before;
6144       if (prev == BB_END (bb))
6145         break;
6146       before = NEXT_INSN (before);
6147     }
6148
6149   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev);
6150
6151   if (dump_file)
6152     {
6153       fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6154                bb->index);
6155       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6156       fprintf (dump_file, "\n");
6157     }
6158 }
6159
6160 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6161    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6162    if an edge insertion was performed.  */
6163
6164 static int
6165 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6166 {
6167   rtx reg, insn;
6168   basic_block bb;
6169   edge tmp;
6170   edge_iterator ei;
6171
6172   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6173      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6174   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6175     return 0;
6176
6177   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6178     return 0;
6179
6180   reg = expr->reaching_reg;
6181   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6182
6183   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6184      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6185      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6186   bb = e->dest;
6187   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6188     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6189       {
6190         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6191         
6192         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6193         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6194           break;
6195       }
6196
6197   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6198      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6199   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6200     {
6201       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6202         {
6203           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6204           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6205         }
6206       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6207       return 0;
6208     }
6209
6210   /* We can't put stores in the front of blocks pointed to by abnormal
6211      edges since that may put a store where one didn't used to be.  */
6212   gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
6213
6214   insert_insn_on_edge (insn, e);
6215
6216   if (dump_file)
6217     {
6218       fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6219                e->src->index, e->dest->index);
6220       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6221       fprintf (dump_file, "\n");
6222     }
6223
6224   return 1;
6225 }
6226
6227 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6228    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6229
6230    This could be rather expensive.  */
6231
6232 static void
6233 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6234 {
6235   edge_iterator *stack, ei;
6236   int sp;
6237   edge act;
6238   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6239   rtx last, insn, note;
6240   rtx mem = smexpr->pattern;
6241
6242   stack = XNEWVEC (edge_iterator, n_basic_blocks);
6243   sp = 0;
6244   ei = ei_start (bb->succs);
6245
6246   sbitmap_zero (visited);
6247
6248   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6249   while (1)
6250     {
6251       if (!act)
6252         {
6253           if (!sp)
6254             {
6255               free (stack);
6256               sbitmap_free (visited);
6257               return;
6258             }
6259           act = ei_edge (stack[--sp]);
6260         }
6261       bb = act->dest;
6262
6263       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6264           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6265         {
6266           if (!ei_end_p (ei))
6267               ei_next (&ei);
6268           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6269           continue;
6270         }
6271       SET_BIT (visited, bb->index);
6272
6273       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6274         {
6275           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6276                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6277                last = XEXP (last, 1))
6278             continue;
6279           last = XEXP (last, 0);
6280         }
6281       else
6282         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6283
6284       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6285         if (INSN_P (insn))
6286           {
6287             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6288             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6289               continue;
6290
6291             if (dump_file)
6292               fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6293                        INSN_UID (insn));
6294             remove_note (insn, note);
6295           }
6296
6297       if (!ei_end_p (ei))
6298         ei_next (&ei);
6299       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6300
6301       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6302         {
6303           if (act)
6304             stack[sp++] = ei;
6305           ei = ei_start (bb->succs);
6306           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6307         }
6308     }
6309 }
6310
6311 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6312
6313 static void
6314 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6315 {
6316   rtx insn, mem, note, set, ptr, pair;
6317
6318   mem = smexpr->pattern;
6319   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6320   insn = emit_insn_after (insn, del);
6321
6322   if (dump_file)
6323     {
6324       fprintf (dump_file,
6325                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6326       print_inline_rtx (dump_file, del, 6);
6327       fprintf (dump_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6328       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6329       fprintf (dump_file, "\n");
6330     }
6331
6332   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6333     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6334       {
6335         XEXP (ptr, 0) = insn;
6336         break;
6337       }
6338
6339   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement, and patch
6340      up the LIBCALL notes.  */
6341   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6342
6343   note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6344   if (note)
6345     {
6346       pair = XEXP (note, 0);
6347       note = find_reg_note (pair, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6348       XEXP (note, 0) = insn;
6349     }
6350   note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6351   if (note)
6352     {
6353       pair = XEXP (note, 0);
6354       note = find_reg_note (pair, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6355       XEXP (note, 0) = insn;
6356     }
6357
6358   delete_insn (del);
6359
6360   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6361      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6362      definition, so drop them.  */
6363   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6364     if (INSN_P (insn))
6365       {
6366         set = single_set (insn);
6367         if (!set)
6368           continue;
6369         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6370           return;
6371         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6372         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6373           continue;
6374
6375         if (dump_file)
6376           fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6377                    INSN_UID (insn));
6378         remove_note (insn, note);
6379       }
6380   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6381 }
6382
6383
6384 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6385    the reaching_reg for later storing.  */
6386
6387 static void
6388 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6389 {
6390   rtx reg, i, del;
6391
6392   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6393     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6394
6395   reg = expr->reaching_reg;
6396
6397   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6398     {
6399       del = XEXP (i, 0);
6400       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6401         {
6402           /* We know there is only one since we deleted redundant
6403              ones during the available computation.  */
6404           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6405           break;
6406         }
6407     }
6408 }
6409
6410 /* Free memory used by store motion.  */
6411
6412 static void
6413 free_store_memory (void)
6414 {
6415   free_ldst_mems ();
6416
6417   if (ae_gen)
6418     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6419   if (ae_kill)
6420     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6421   if (transp)
6422     sbitmap_vector_free (transp);
6423   if (st_antloc)
6424     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6425   if (pre_insert_map)
6426     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6427   if (pre_delete_map)
6428     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6429   if (reg_set_in_block)
6430     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6431
6432   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6433   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6434 }
6435
6436 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6437    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6438
6439 static void
6440 store_motion (void)
6441 {
6442   basic_block bb;
6443   int x;
6444   struct ls_expr * ptr;
6445   int update_flow = 0;
6446
6447   if (dump_file)
6448     {
6449       fprintf (dump_file, "before store motion\n");
6450       print_rtl (dump_file, get_insns ());
6451     }
6452
6453   init_alias_analysis ();
6454
6455   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6456   num_stores = compute_store_table ();
6457   if (num_stores == 0)
6458     {
6459       htab_delete (pre_ldst_table);
6460       pre_ldst_table = NULL;
6461       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6462       end_alias_analysis ();
6463       return;
6464     }
6465
6466   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6467   build_store_vectors ();
6468   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6469   connect_infinite_loops_to_exit ();
6470
6471   edge_list = pre_edge_rev_lcm (num_stores, transp, ae_gen,
6472                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6473                                 &pre_delete_map);
6474
6475   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6476   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6477     {
6478       /* If any of the edges we have above are abnormal, we can't move this
6479          store.  */
6480       for (x = NUM_EDGES (edge_list) - 1; x >= 0; x--)
6481         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index)
6482             && (INDEX_EDGE (edge_list, x)->flags & EDGE_ABNORMAL))
6483           break;
6484
6485       if (x >= 0)
6486         {
6487           if (dump_file != NULL)
6488             fprintf (dump_file,
6489                      "Can't replace store %d: abnormal edge from %d to %d\n",
6490                      ptr->index, INDEX_EDGE (edge_list, x)->src->index,
6491                      INDEX_EDGE (edge_list, x)->dest->index);
6492           continue;
6493         }
6494                       
6495       /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6496
6497       FOR_EACH_BB (bb)
6498         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6499           delete_store (ptr, bb);
6500
6501       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6502         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6503           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6504     }
6505
6506   if (update_flow)
6507     commit_edge_insertions ();
6508
6509   free_store_memory ();
6510   free_edge_list (edge_list);
6511   remove_fake_exit_edges ();
6512   end_alias_analysis ();
6513 }
6514
6515 \f
6516 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6517
6518 static int
6519 bypass_jumps (void)
6520 {
6521   int changed;
6522
6523   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6524      setjmp, so just punt to be safe.  */
6525   if (current_function_calls_setjmp)
6526     return 0;
6527
6528   /* Identify the basic block information for this function, including
6529      successors and predecessors.  */
6530   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6531
6532   if (dump_file)
6533     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
6534
6535   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6536   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
6537       || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6538     return 0;
6539
6540   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6541   bytes_used = 0;
6542
6543   /* We need alias.  */
6544   init_alias_analysis ();
6545
6546   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6547      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6548      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6549      computation.
6550
6551      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6552      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6553      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6554
6555   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6556   compute_sets ();
6557
6558   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6559   alloc_gcse_mem ();
6560   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, true, true);
6561   free_gcse_mem ();
6562
6563   if (dump_file)
6564     {
6565       fprintf (dump_file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6566                current_function_name (), n_basic_blocks);
6567       fprintf (dump_file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6568     }
6569
6570   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6571   free_reg_set_mem ();
6572
6573   /* We are finished with alias.  */
6574   end_alias_analysis ();
6575   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
6576
6577   return changed;
6578 }
6579
6580 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6581    optimization about to be performed.  */
6582
6583 static bool
6584 is_too_expensive (const char *pass)
6585 {
6586   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6587      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6588      particularly useful.
6589
6590      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6591      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6592      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6593      threshold the number of blocks, uses something with a more
6594      graceful degradation.  */
6595   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6596     {
6597       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6598                "%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6599                pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6600
6601       return true;
6602     }
6603
6604   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6605      storage it's better just to disable the optimization.  */
6606   if ((n_basic_blocks
6607        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6608        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6609     {
6610       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6611                "%s: %d basic blocks and %d registers",
6612                pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6613
6614       return true;
6615     }
6616
6617   return false;
6618 }
6619 \f
6620 static bool
6621 gate_handle_jump_bypass (void)
6622 {
6623   return optimize > 0 && flag_gcse;
6624 }
6625
6626 /* Perform jump bypassing and control flow optimizations.  */
6627 static unsigned int
6628 rest_of_handle_jump_bypass (void)
6629 {
6630   cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6631   reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
6632
6633   if (bypass_jumps ())
6634     {
6635       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6636       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6637       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6638     }
6639   return 0;
6640 }
6641
6642 struct tree_opt_pass pass_jump_bypass =
6643 {
6644   "bypass",                             /* name */
6645   gate_handle_jump_bypass,              /* gate */   
6646   rest_of_handle_jump_bypass,           /* execute */       
6647   NULL,                                 /* sub */
6648   NULL,                                 /* next */
6649   0,                                    /* static_pass_number */
6650   TV_BYPASS,                            /* tv_id */
6651   0,                                    /* properties_required */
6652   0,                                    /* properties_provided */
6653   0,                                    /* properties_destroyed */
6654   0,                                    /* todo_flags_start */
6655   TODO_dump_func |
6656   TODO_ggc_collect | TODO_verify_flow,  /* todo_flags_finish */
6657   'G'                                   /* letter */
6658 };
6659
6660
6661 static bool
6662 gate_handle_gcse (void)
6663 {
6664   return optimize > 0 && flag_gcse;
6665 }
6666
6667
6668 static unsigned int
6669 rest_of_handle_gcse (void)
6670 {
6671   int save_csb, save_cfj;
6672   int tem2 = 0, tem;
6673
6674   tem = gcse_main (get_insns ());
6675   rebuild_jump_labels (get_insns ());
6676   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6677
6678   save_csb = flag_cse_skip_blocks;
6679   save_cfj = flag_cse_follow_jumps;
6680   flag_cse_skip_blocks = flag_cse_follow_jumps = 0;
6681
6682   /* If -fexpensive-optimizations, re-run CSE to clean up things done
6683      by gcse.  */
6684   if (flag_expensive_optimizations)
6685     {
6686       timevar_push (TV_CSE);
6687       reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
6688       tem2 = cse_main (get_insns (), max_reg_num ());
6689       purge_all_dead_edges ();
6690       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6691       timevar_pop (TV_CSE);
6692       cse_not_expected = !flag_rerun_cse_after_loop;
6693     }
6694
6695   /* If gcse or cse altered any jumps, rerun jump optimizations to clean
6696      things up.  */
6697   if (tem || tem2)
6698     {
6699       timevar_push (TV_JUMP);
6700       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6701       delete_dead_jumptables ();
6702       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6703       timevar_pop (TV_JUMP);
6704     }
6705
6706   flag_cse_skip_blocks = save_csb;
6707   flag_cse_follow_jumps = save_cfj;
6708   return 0;
6709 }
6710
6711 struct tree_opt_pass pass_gcse =
6712 {
6713   "gcse1",                              /* name */
6714   gate_handle_gcse,                     /* gate */   
6715   rest_of_handle_gcse,                  /* execute */       
6716   NULL,                                 /* sub */
6717   NULL,                                 /* next */
6718   0,                                    /* static_pass_number */
6719   TV_GCSE,                              /* tv_id */
6720   0,                                    /* properties_required */
6721   0,                                    /* properties_provided */
6722   0,                                    /* properties_destroyed */
6723   0,                                    /* todo_flags_start */
6724   TODO_dump_func |
6725   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect,  /* todo_flags_finish */
6726   'G'                                   /* letter */
6727 };
6728
6729
6730 #include "gt-gcse.h"