OSDN Git Service

* alias.c (record_set, memory_modified_1): Constify.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcse.c
1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005,
4    2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 /* TODO
23    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
24    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
25      calc of how many regs are available in each class and use that to
26      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
27    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
28      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
29      allows more load motion, particularly out of loops.
30    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
31      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
32      recomputing it for each pass
33
34 */
35
36 /* References searched while implementing this.
37
38    Compilers Principles, Techniques and Tools
39    Aho, Sethi, Ullman
40    Addison-Wesley, 1988
41
42    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
43    E. Morel, C. Renvoise
44    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
45
46    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
47    Frederick Chow
48    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
49
50    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
51    D.M. Dhamdhere
52    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
53
54    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
55    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
56    K-H Drechsler, M.P. Stadel
57    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
58
59    Practical Adaptation of the Global Optimization
60    Algorithm of Morel and Renvoise
61    D.M. Dhamdhere
62    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
63
64    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
65    Dependence Graph
66    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
67    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
68
69    Lazy Code Motion
70    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
71    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
72
73    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
74    Time for Reducible Flow Control
75    Thomas Ball
76    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
77    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
78
79    An Efficient Representation for Sparse Sets
80    Preston Briggs, Linda Torczon
81    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
82    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
83
84    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
85    K-H Drechsler, M.P. Stadel
86    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
87
88    Partial Dead Code Elimination
89    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
90    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
91
92    Effective Partial Redundancy Elimination
93    P. Briggs, K.D. Cooper
94    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
95
96    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
97    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
98    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
99
100    Optimal Code Motion: Theory and Practice
101    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
102    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
103
104    The power of assignment motion
105    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
106    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
107
108    Global code motion / global value numbering
109    C. Click
110    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
111
112    Value Driven Redundancy Elimination
113    L.T. Simpson
114    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
115
116    Value Numbering
117    L.T. Simpson
118    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
119
120    High Performance Compilers for Parallel Computing
121    Michael Wolfe
122    Addison-Wesley, 1996
123
124    Advanced Compiler Design and Implementation
125    Steven Muchnick
126    Morgan Kaufmann, 1997
127
128    Building an Optimizing Compiler
129    Robert Morgan
130    Digital Press, 1998
131
132    People wishing to speed up the code here should read:
133      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
134      B.G. Ryder, M.C. Paull
135      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
136
137      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
138      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
139      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
140
141    People wishing to do something different can find various possibilities
142    in the above papers and elsewhere.
143 */
144
145 #include "config.h"
146 #include "system.h"
147 #include "coretypes.h"
148 #include "tm.h"
149 #include "toplev.h"
150
151 #include "rtl.h"
152 #include "tree.h"
153 #include "tm_p.h"
154 #include "regs.h"
155 #include "hard-reg-set.h"
156 #include "flags.h"
157 #include "real.h"
158 #include "insn-config.h"
159 #include "recog.h"
160 #include "basic-block.h"
161 #include "output.h"
162 #include "function.h"
163 #include "expr.h"
164 #include "except.h"
165 #include "ggc.h"
166 #include "params.h"
167 #include "cselib.h"
168 #include "intl.h"
169 #include "obstack.h"
170 #include "timevar.h"
171 #include "tree-pass.h"
172 #include "hashtab.h"
173 #include "df.h"
174 #include "dbgcnt.h"
175
176 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
177    moving loop invariant calculations out of loops.
178
179    Originally this tended to create worse overall code, but several
180    improvements during the development of PRE seem to have made following
181    back edges generally a win.
182
183    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
184    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
185    out of loops.  At some point we might need to move some of those
186    heuristics into gcse.c.  */
187
188 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
189    are a superset of those done by GCSE.
190
191    We perform the following steps:
192
193    1) Compute basic block information.
194
195    2) Compute table of places where registers are set.
196
197    3) Perform copy/constant propagation.
198
199    4) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
200       for size, or code hoisting if we are.
201
202    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
203
204    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
205    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
206    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
207    GCSE will try to use an existing register containing the common
208    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
209    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
210
211    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
212    (set (pseudo-reg) (expression)).
213    Function want_to_gcse_p says what these are.
214
215    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
216    partially redundant).
217
218    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
219    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
220    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
221
222    **********************
223
224    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
225    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
226    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
227    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
228    the expense.
229
230    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
231    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
232    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
233    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
234
235    It was found doing copy propagation between each pass enables further
236    substitutions.
237
238    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
239    a while to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter
240    max-gcse-passes can be modified if one wants to experiment.
241
242    **********************
243
244    The steps for PRE are:
245
246    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
247
248    2) Perform the data flow analysis for PRE.
249
250    3) Delete the redundant instructions
251
252    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
253       redundant instructions fully redundant.
254
255    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
256       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
257
258    The deletion is done first so that when we do insertions we
259    know which pseudo reg to use.
260
261    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
262    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
263    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
264
265    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
266    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
267    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
268    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
269    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
270    each register in each block and thus can try to use an existing
271    register.  */
272 \f
273 /* GCSE global vars.  */
274
275 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
276    want to do this for two cases.
277
278     * If we changed any jumps via cprop.
279
280     * If we added any labels via edge splitting.  */
281 static int run_jump_opt_after_gcse;
282
283 /* An obstack for our working variables.  */
284 static struct obstack gcse_obstack;
285
286 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
287
288 /* Hash table of expressions.  */
289
290 struct expr
291 {
292   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
293   rtx expr;
294   /* Index in the available expression bitmaps.  */
295   int bitmap_index;
296   /* Next entry with the same hash.  */
297   struct expr *next_same_hash;
298   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
299      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
300      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
301      to the occurrence and the output is not used between the start of
302      the block and the occurrence.  */
303   struct occr *antic_occr;
304   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
305      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
306      basic block and the operands are not modified by following statements in
307      the basic block [including this insn].  */
308   struct occr *avail_occr;
309   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
310      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
311      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
312   rtx reaching_reg;
313 };
314
315 /* Occurrence of an expression.
316    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
317    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
318
319 struct occr
320 {
321   /* Next occurrence of this expression.  */
322   struct occr *next;
323   /* The insn that computes the expression.  */
324   rtx insn;
325   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
326   char deleted_p;
327   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
328      reaching_reg.  */
329   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
330      the same byte.  */
331   char copied_p;
332 };
333
334 /* Expression and copy propagation hash tables.
335    Each hash table is an array of buckets.
336    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
337    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
338    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
339    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
340    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
341    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
342
343 struct hash_table
344 {
345   /* The table itself.
346      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
347   struct expr **table;
348
349   /* Size of the hash table, in elements.  */
350   unsigned int size;
351
352   /* Number of hash table elements.  */
353   unsigned int n_elems;
354
355   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
356   int set_p;
357 };
358
359 /* Expression hash table.  */
360 static struct hash_table expr_hash_table;
361
362 /* Copy propagation hash table.  */
363 static struct hash_table set_hash_table;
364
365 /* Mapping of uids to cuids.
366    Only real insns get cuids.  */
367 static int *uid_cuid;
368
369 /* Highest UID in UID_CUID.  */
370 static int max_uid;
371
372 /* Get the cuid of an insn.  */
373 #ifdef ENABLE_CHECKING
374 #define INSN_CUID(INSN) \
375   (gcc_assert (INSN_UID (INSN) <= max_uid), uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
376 #else
377 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
378 #endif
379
380 /* Number of cuids.  */
381 static int max_cuid;
382
383 /* Mapping of cuids to insns.  */
384 static rtx *cuid_insn;
385
386 /* Get insn from cuid.  */
387 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
388
389 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
390    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
391    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
392 static unsigned int max_gcse_regno;
393
394 /* Table of registers that are modified.
395
396    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
397    is set.
398
399    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
400    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
401    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
402
403    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
404    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
405    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
406    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
407    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
408    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
409    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
410    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
411    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
412    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
413    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
414    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
415    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
416
417 typedef struct reg_set
418 {
419   /* The next setting of this register.  */
420   struct reg_set *next;
421   /* The index of the block where it was set.  */
422   int bb_index;
423 } reg_set;
424
425 static reg_set **reg_set_table;
426
427 /* Size of `reg_set_table'.
428    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
429    necessary.  */
430 static int reg_set_table_size;
431
432 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
433 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
434
435 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
436    or store motion.
437    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
438    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
439    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
440    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
441    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
442    no side effects so we can re-issue the setter value.
443    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
444    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
445
446 struct ls_expr
447 {
448   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
449   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
450   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
451   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
452   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
453   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
454   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
455   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
456   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
457   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
458 };
459
460 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
461 static rtx *implicit_sets;
462
463 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
464 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
465
466 /* Hashtable for the load/store memory refs.  */
467 static htab_t pre_ldst_table = NULL;
468
469 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
470    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
471    the start of the basic block.  */
472 static regset reg_set_bitmap;
473
474 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
475    This is used by compute_transp.
476    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
477    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
478    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
479 static sbitmap *reg_set_in_block;
480
481 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
482    memory within that block.  */
483 static rtx * modify_mem_list;
484 static bitmap modify_mem_list_set;
485
486 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
487 static rtx * canon_modify_mem_list;
488
489 /* Bitmap indexed by block numbers to record which blocks contain
490    function calls.  */
491 static bitmap blocks_with_calls;
492
493 /* Various variables for statistics gathering.  */
494
495 /* Memory used in a pass.
496    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
497    to keep an eye on memory usage.  */
498 static int bytes_used;
499
500 /* GCSE substitutions made.  */
501 static int gcse_subst_count;
502 /* Number of copy instructions created.  */
503 static int gcse_create_count;
504 /* Number of local constants propagated.  */
505 static int local_const_prop_count;
506 /* Number of local copies propagated.  */
507 static int local_copy_prop_count;
508 /* Number of global constants propagated.  */
509 static int global_const_prop_count;
510 /* Number of global copies propagated.  */
511 static int global_copy_prop_count;
512 \f
513 /* For available exprs */
514 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen;
515 \f
516 static void compute_can_copy (void);
517 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
518 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
519 static void *grealloc (void *, size_t);
520 static void *gcse_alloc (unsigned long);
521 static void alloc_gcse_mem (void);
522 static void free_gcse_mem (void);
523 static void alloc_reg_set_mem (int);
524 static void free_reg_set_mem (void);
525 static void record_one_set (int, rtx);
526 static void record_set_info (rtx, const_rtx, void *);
527 static void compute_sets (void);
528 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
529 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
530 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
531 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
532 static int want_to_gcse_p (rtx);
533 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
534 static bool gcse_constant_p (rtx);
535 static int oprs_unchanged_p (rtx, rtx, int);
536 static int oprs_anticipatable_p (rtx, rtx);
537 static int oprs_available_p (rtx, rtx);
538 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
539                                   struct hash_table *);
540 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
541 static unsigned int hash_expr (rtx, enum machine_mode, int *, int);
542 static unsigned int hash_set (int, int);
543 static int expr_equiv_p (rtx, rtx);
544 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
545 static void record_last_mem_set_info (rtx);
546 static void record_last_set_info (rtx, const_rtx, void *);
547 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
548 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
549 static void free_hash_table (struct hash_table *);
550 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
551 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
552 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
553 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
554 static void reset_opr_set_tables (void);
555 static int oprs_not_set_p (rtx, rtx);
556 static void mark_call (rtx);
557 static void mark_set (rtx, rtx);
558 static void mark_clobber (rtx, rtx);
559 static void mark_oprs_set (rtx);
560 static void alloc_cprop_mem (int, int);
561 static void free_cprop_mem (void);
562 static void compute_transp (rtx, int, sbitmap *, int);
563 static void compute_transpout (void);
564 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
565                                       struct hash_table *);
566 static void compute_cprop_data (void);
567 static void find_used_regs (rtx *, void *);
568 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
569 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
570 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
571 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, const_rtx, void *);
572 static int load_killed_in_block_p (basic_block, int, rtx, int);
573 static void canon_list_insert (rtx, const_rtx, void *);
574 static int cprop_insn (rtx, int);
575 static int cprop (int);
576 static void find_implicit_sets (void);
577 static int one_cprop_pass (int, bool, bool);
578 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, bool);
579 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
580 static bool reg_killed_on_edge (rtx, edge);
581 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
582 static int bypass_conditional_jumps (void);
583 static void alloc_pre_mem (int, int);
584 static void free_pre_mem (void);
585 static void compute_pre_data (void);
586 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
587                                     basic_block);
588 static void insert_insn_end_basic_block (struct expr *, basic_block, int);
589 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
590 static void pre_insert_copies (void);
591 static int pre_delete (void);
592 static int pre_gcse (void);
593 static int one_pre_gcse_pass (int);
594 static void add_label_notes (rtx, rtx);
595 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
596 static void free_code_hoist_mem (void);
597 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
598 static void compute_code_hoist_data (void);
599 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
600 static void hoist_code (void);
601 static int one_code_hoisting_pass (void);
602 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
603 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
604 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
605                                          basic_block, char *);
606 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
607 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
608 static void free_ldst_mems (void);
609 static void print_ldst_list (FILE *);
610 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
611 static int enumerate_ldsts (void);
612 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
613 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
614 static int simple_mem (rtx);
615 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
616 static void compute_ld_motion_mems (void);
617 static void trim_ld_motion_mems (void);
618 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
619 static void reg_set_info (rtx, const_rtx, void *);
620 static void reg_clear_last_set (rtx, const_rtx, void *);
621 static bool store_ops_ok (rtx, int *);
622 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
623 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
624 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
625 static int compute_store_table (void);
626 static bool load_kills_store (rtx, rtx, int);
627 static bool find_loads (rtx, rtx, int);
628 static bool store_killed_in_insn (rtx, rtx, rtx, int);
629 static bool store_killed_after (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *, rtx *);
630 static bool store_killed_before (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *);
631 static void build_store_vectors (void);
632 static void insert_insn_start_basic_block (rtx, basic_block);
633 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
634 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
635 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
636 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
637 static void free_store_memory (void);
638 static void store_motion (void);
639 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
640 static void clear_modify_mem_tables (void);
641 static void free_modify_mem_tables (void);
642 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
643 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
644 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, bool, rtx*);
645 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
646 static void local_cprop_pass (bool);
647 static bool is_too_expensive (const char *);
648 \f
649
650 /* Entry point for global common subexpression elimination.
651    F is the first instruction in the function.  Return nonzero if a
652    change is mode.  */
653
654 static int
655 gcse_main (rtx f ATTRIBUTE_UNUSED)
656 {
657   int changed, pass;
658   /* Bytes used at start of pass.  */
659   int initial_bytes_used;
660   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
661   int max_pass_bytes;
662   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
663   char *gcse_obstack_bottom;
664
665   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
666      setjmp, so just punt to be safe.  */
667   if (current_function_calls_setjmp)
668     return 0;
669
670   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
671   run_jump_opt_after_gcse = 0;
672
673   /* Identify the basic block information for this function, including
674      successors and predecessors.  */
675   max_gcse_regno = max_reg_num ();
676
677   df_note_add_problem ();
678   df_analyze ();
679
680   if (dump_file)
681     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
682
683   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
684   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
685       || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
686     return 0;
687
688   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
689   bytes_used = 0;
690
691   /* We need alias.  */
692   init_alias_analysis ();
693   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
694      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
695      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
696      computation.
697
698      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
699      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
700      information about memory sets when we build the hash tables.  */
701
702   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
703   compute_sets ();
704
705   pass = 0;
706   initial_bytes_used = bytes_used;
707   max_pass_bytes = 0;
708   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
709   changed = 1;
710   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
711     {
712       changed = 0;
713       if (dump_file)
714         fprintf (dump_file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
715
716       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
717          and the reg_set_table data.  */
718       bytes_used = initial_bytes_used;
719
720       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
721       max_gcse_regno = max_reg_num ();
722
723       alloc_gcse_mem ();
724
725       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
726          during this pass.  */
727       timevar_push (TV_CPROP1);
728       changed = one_cprop_pass (pass + 1, false, false);
729       timevar_pop (TV_CPROP1);
730
731       if (optimize_size)
732         /* Do nothing.  */ ;
733       else
734         {
735           timevar_push (TV_PRE);
736           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
737           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
738              recompute various things which are sized on the number of
739              basic blocks.  */
740           if (changed)
741             {
742               free_modify_mem_tables ();
743               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
744               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
745             }
746           free_reg_set_mem ();
747           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
748           compute_sets ();
749           run_jump_opt_after_gcse = 1;
750           timevar_pop (TV_PRE);
751         }
752
753       if (max_pass_bytes < bytes_used)
754         max_pass_bytes = bytes_used;
755
756       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
757          not re-use the existing allocated memory because the tables
758          will not have info for the insns or registers created by
759          partial redundancy elimination.  */
760       free_gcse_mem ();
761
762       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
763          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
764          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
765          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
766       if (optimize_size)
767         {
768           timevar_push (TV_HOIST);
769           max_gcse_regno = max_reg_num ();
770           alloc_gcse_mem ();
771           changed |= one_code_hoisting_pass ();
772           free_gcse_mem ();
773
774           if (max_pass_bytes < bytes_used)
775             max_pass_bytes = bytes_used;
776           timevar_pop (TV_HOIST);
777         }
778
779       if (dump_file)
780         {
781           fprintf (dump_file, "\n");
782           fflush (dump_file);
783         }
784
785       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
786       pass++;
787     }
788
789   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
790      conditional jumps.  */
791
792   max_gcse_regno = max_reg_num ();
793   alloc_gcse_mem ();
794   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
795   timevar_push (TV_CPROP2);
796   one_cprop_pass (pass + 1, true, true);
797   timevar_pop (TV_CPROP2);
798   free_gcse_mem ();
799
800   if (dump_file)
801     {
802       fprintf (dump_file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
803                current_function_name (), n_basic_blocks);
804       fprintf (dump_file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
805                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
806     }
807
808   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
809   free_reg_set_mem ();
810
811   /* We are finished with alias.  */
812   end_alias_analysis ();
813
814   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
815     {
816       timevar_push (TV_LSM);
817       store_motion ();
818       timevar_pop (TV_LSM);
819     }
820
821   /* Record where pseudo-registers are set.  */
822   return run_jump_opt_after_gcse;
823 }
824 \f
825 /* Misc. utilities.  */
826
827 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
828    This is trivially true for integer and floating point values.
829    It may or may not be true for condition codes.  */
830 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
831
832 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
833
834 static void
835 compute_can_copy (void)
836 {
837   int i;
838 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
839   rtx reg, insn;
840 #endif
841   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
842
843   start_sequence ();
844   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
845     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
846       {
847 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
848         can_copy[i] = 0;
849 #else
850         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
851         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
852         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
853           can_copy[i] = 1;
854 #endif
855       }
856     else
857       can_copy[i] = 1;
858
859   end_sequence ();
860 }
861
862 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
863
864 bool
865 can_copy_p (enum machine_mode mode)
866 {
867   static bool can_copy_init_p = false;
868
869   if (! can_copy_init_p)
870     {
871       compute_can_copy ();
872       can_copy_init_p = true;
873     }
874
875   return can_copy[mode] != 0;
876 }
877 \f
878 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
879
880 static void *
881 gmalloc (size_t size)
882 {
883   bytes_used += size;
884   return xmalloc (size);
885 }
886
887 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
888
889 static void *
890 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
891 {
892   bytes_used += nelem * elsize;
893   return xcalloc (nelem, elsize);
894 }
895
896 /* Cover function to xrealloc.
897    We don't record the additional size since we don't know it.
898    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
899
900 static void *
901 grealloc (void *ptr, size_t size)
902 {
903   return xrealloc (ptr, size);
904 }
905
906 /* Cover function to obstack_alloc.  */
907
908 static void *
909 gcse_alloc (unsigned long size)
910 {
911   bytes_used += size;
912   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
913 }
914
915 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
916    and reg/memory set tracking tables.
917
918    This is called at the start of each pass.  */
919
920 static void
921 alloc_gcse_mem (void)
922 {
923   int i;
924   basic_block bb;
925   rtx insn;
926
927   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
928      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
929      and only apply to real insns.
930      (Actually, there are gaps, for insn that are not inside a basic block.
931      but we should never see those anyway, so this is OK.)  */
932
933   max_uid = get_max_uid ();
934   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
935   i = 0;
936   FOR_EACH_BB (bb)
937     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
938       {
939         if (INSN_P (insn))
940           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
941         else
942           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
943       }
944
945   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
946
947   max_cuid = i;
948   cuid_insn = gcalloc (max_cuid + 1, sizeof (rtx));
949   i = 0;
950   FOR_EACH_BB (bb)
951     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
952       if (INSN_P (insn))
953         CUID_INSN (i++) = insn;
954
955   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
956   reg_set_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
957
958   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
959   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
960   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
961      basic block.  */
962   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
963   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
964   modify_mem_list_set = BITMAP_ALLOC (NULL);
965   blocks_with_calls = BITMAP_ALLOC (NULL);
966 }
967
968 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
969
970 static void
971 free_gcse_mem (void)
972 {
973   free (uid_cuid);
974   free (cuid_insn);
975
976   BITMAP_FREE (reg_set_bitmap);
977
978   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
979   free_modify_mem_tables ();
980   BITMAP_FREE (modify_mem_list_set);
981   BITMAP_FREE (blocks_with_calls);
982 }
983 \f
984 /* Compute the local properties of each recorded expression.
985
986    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
987    other blocks.
988
989    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
990    in the block.
991
992    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
993    at least once and expression would contain the same value if the
994    computation was moved to the end of the block.
995
996    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
997    least once and expression would contain the same value if the computation
998    was moved to the beginning of the block.
999
1000    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1001    basically the same information and thus can easily share this code.
1002
1003    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1004    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1005    particular property.
1006
1007    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1008    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1009    ABSALTERED.  */
1010
1011 static void
1012 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1013                           struct hash_table *table)
1014 {
1015   unsigned int i;
1016
1017   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1018   if (transp)
1019     {
1020       if (table->set_p)
1021         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1022       else
1023         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1024     }
1025
1026   if (comp)
1027     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1028   if (antloc)
1029     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1030
1031   for (i = 0; i < table->size; i++)
1032     {
1033       struct expr *expr;
1034
1035       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1036         {
1037           int indx = expr->bitmap_index;
1038           struct occr *occr;
1039
1040           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1041              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1042              then reset the bits for those that are.  */
1043           if (transp)
1044             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1045
1046           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1047              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1048           if (antloc)
1049             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1050               {
1051                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1052
1053                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1054                    initialize this.  */
1055                 occr->deleted_p = 0;
1056               }
1057
1058           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1059              we want to set to nonzero in COMP.  */
1060           if (comp)
1061             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1062               {
1063                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1064
1065                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1066                    initialize this.  */
1067                 occr->copied_p = 0;
1068               }
1069
1070           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1071              initialize this.  */
1072           expr->reaching_reg = 0;
1073         }
1074     }
1075 }
1076 \f
1077 /* Register set information.
1078
1079    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1080    modified.  */
1081
1082 static struct obstack reg_set_obstack;
1083
1084 static void
1085 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1086 {
1087   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1088   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1089
1090   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1091 }
1092
1093 static void
1094 free_reg_set_mem (void)
1095 {
1096   free (reg_set_table);
1097   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1098 }
1099
1100 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1101
1102 static void
1103 record_one_set (int regno, rtx insn)
1104 {
1105   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1106   struct reg_set *new_reg_info;
1107
1108   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1109   if (regno >= reg_set_table_size)
1110     {
1111       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1112
1113       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1114                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1115       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1116               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1117       reg_set_table_size = new_size;
1118     }
1119
1120   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1121   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1122   new_reg_info->bb_index = BLOCK_NUM (insn);
1123   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1124   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1125 }
1126
1127 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1128    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1129    occurring.  */
1130
1131 static void
1132 record_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1133 {
1134   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1135
1136   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1137     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1138 }
1139
1140 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1141
1142    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1143    `reg_set_table' for further documentation.  */
1144
1145 static void
1146 compute_sets (void)
1147 {
1148   basic_block bb;
1149   rtx insn;
1150
1151   FOR_EACH_BB (bb)
1152     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1153       if (INSN_P (insn))
1154         note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1155 }
1156 \f
1157 /* Hash table support.  */
1158
1159 struct reg_avail_info
1160 {
1161   basic_block last_bb;
1162   int first_set;
1163   int last_set;
1164 };
1165
1166 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1167 static basic_block current_bb;
1168
1169
1170 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1171    GCSE.  */
1172
1173 static int
1174 want_to_gcse_p (rtx x)
1175 {
1176 #ifdef STACK_REGS
1177   /* On register stack architectures, don't GCSE constants from the
1178      constant pool, as the benefits are often swamped by the overhead
1179      of shuffling the register stack between basic blocks.  */
1180   if (IS_STACK_MODE (GET_MODE (x)))
1181     x = avoid_constant_pool_reference (x);
1182 #endif
1183
1184   switch (GET_CODE (x))
1185     {
1186     case REG:
1187     case SUBREG:
1188     case CONST_INT:
1189     case CONST_DOUBLE:
1190     case CONST_VECTOR:
1191     case CALL:
1192       return 0;
1193
1194     default:
1195       return can_assign_to_reg_p (x);
1196     }
1197 }
1198
1199 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1200
1201 static GTY(()) rtx test_insn;
1202
1203 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1204
1205 static bool
1206 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1207 {
1208   int num_clobbers = 0;
1209   int icode;
1210
1211   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1212   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1213     return 1;
1214   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1215     return 0;
1216
1217   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1218      our test insn if we haven't already.  */
1219   if (test_insn == 0)
1220     {
1221       test_insn
1222         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1223                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1224                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1225                                       const0_rtx));
1226       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1227     }
1228
1229   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1230      valid.  */
1231   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1232   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1233   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1234           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1235 }
1236
1237 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1238    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1239    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1240
1241 static int
1242 oprs_unchanged_p (rtx x, rtx insn, int avail_p)
1243 {
1244   int i, j;
1245   enum rtx_code code;
1246   const char *fmt;
1247
1248   if (x == 0)
1249     return 1;
1250
1251   code = GET_CODE (x);
1252   switch (code)
1253     {
1254     case REG:
1255       {
1256         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1257
1258         if (info->last_bb != current_bb)
1259           return 1;
1260         if (avail_p)
1261           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1262         else
1263           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1264       }
1265
1266     case MEM:
1267       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1268                                   x, avail_p))
1269         return 0;
1270       else
1271         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1272
1273     case PRE_DEC:
1274     case PRE_INC:
1275     case POST_DEC:
1276     case POST_INC:
1277     case PRE_MODIFY:
1278     case POST_MODIFY:
1279       return 0;
1280
1281     case PC:
1282     case CC0: /*FIXME*/
1283     case CONST:
1284     case CONST_INT:
1285     case CONST_DOUBLE:
1286     case CONST_VECTOR:
1287     case SYMBOL_REF:
1288     case LABEL_REF:
1289     case ADDR_VEC:
1290     case ADDR_DIFF_VEC:
1291       return 1;
1292
1293     default:
1294       break;
1295     }
1296
1297   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1298     {
1299       if (fmt[i] == 'e')
1300         {
1301           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1302              level, change it into iteration.  This function is called enough
1303              to be worth it.  */
1304           if (i == 0)
1305             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1306
1307           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1308             return 0;
1309         }
1310       else if (fmt[i] == 'E')
1311         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1312           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1313             return 0;
1314     }
1315
1316   return 1;
1317 }
1318
1319 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1320    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1321    conflict between two memory references.  */
1322 static int gcse_mems_conflict_p;
1323
1324 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1325    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1326    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1327    this memory load.  */
1328 static rtx gcse_mem_operand;
1329
1330 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1331    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1332    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1333
1334 static void
1335 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1336                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1337 {
1338   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1339          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1340          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1341     dest = XEXP (dest, 0);
1342
1343   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1344      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1345      elsewhere.  */
1346   if (! MEM_P (dest))
1347     return;
1348
1349   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1350      don't mark as killed this time.  */
1351
1352   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1353     {
1354       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1355         gcse_mems_conflict_p = 1;
1356       return;
1357     }
1358
1359   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1360                        rtx_addr_varies_p))
1361     gcse_mems_conflict_p = 1;
1362 }
1363
1364 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1365    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1366    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1367    before UID_LIMIT.
1368
1369    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1370    AVAIL_P to 0.  */
1371
1372 static int
1373 load_killed_in_block_p (basic_block bb, int uid_limit, rtx x, int avail_p)
1374 {
1375   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1376
1377   /* If this is a readonly then we aren't going to be changing it.  */
1378   if (MEM_READONLY_P (x))
1379     return 0;
1380
1381   while (list_entry)
1382     {
1383       rtx setter;
1384       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1385       if ((avail_p
1386            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1387           || (! avail_p
1388               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1389         {
1390           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1391           continue;
1392         }
1393
1394       setter = XEXP (list_entry, 0);
1395
1396       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1397          to pure functions are never put on the list, so we need not
1398          worry about them.  */
1399       if (CALL_P (setter))
1400         return 1;
1401
1402       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1403          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1404
1405          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1406          communicate via global variables.  Yuk.  */
1407       gcse_mem_operand = x;
1408       gcse_mems_conflict_p = 0;
1409       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1410       if (gcse_mems_conflict_p)
1411         return 1;
1412       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1413     }
1414   return 0;
1415 }
1416
1417 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1418    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1419
1420 static int
1421 oprs_anticipatable_p (rtx x, rtx insn)
1422 {
1423   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1424 }
1425
1426 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1427    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1428
1429 static int
1430 oprs_available_p (rtx x, rtx insn)
1431 {
1432   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1433 }
1434
1435 /* Hash expression X.
1436
1437    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1438    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1439    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1440    the current size of the hash table to be probed.  */
1441
1442 static unsigned int
1443 hash_expr (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1444            int hash_table_size)
1445 {
1446   unsigned int hash;
1447
1448   *do_not_record_p = 0;
1449
1450   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1451                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1452   return hash % hash_table_size;
1453 }
1454
1455 /* Hash a set of register REGNO.
1456
1457    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1458    propagation code.
1459
1460    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1461
1462 static unsigned int
1463 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1464 {
1465   unsigned int hash;
1466
1467   hash = regno;
1468   return hash % hash_table_size;
1469 }
1470
1471 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1472
1473 static int
1474 expr_equiv_p (rtx x, rtx y)
1475 {
1476   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1477 }
1478
1479 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1480    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1481    basic block.
1482
1483    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1484    It is only used if X is a CONST_INT.
1485
1486    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1487    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1488
1489 static void
1490 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1491                       int avail_p, struct hash_table *table)
1492 {
1493   int found, do_not_record_p;
1494   unsigned int hash;
1495   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1496   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1497
1498   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1499
1500   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1501      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1502      to or can't handle.  */
1503   if (do_not_record_p)
1504     return;
1505
1506   cur_expr = table->table[hash];
1507   found = 0;
1508
1509   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1510     {
1511       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1512          the list.  */
1513       last_expr = cur_expr;
1514       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1515     }
1516
1517   if (! found)
1518     {
1519       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1520       bytes_used += sizeof (struct expr);
1521       if (table->table[hash] == NULL)
1522         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1523         table->table[hash] = cur_expr;
1524       else
1525         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1526         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1527
1528       /* Set the fields of the expr element.  */
1529       cur_expr->expr = x;
1530       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1531       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1532       cur_expr->antic_occr = NULL;
1533       cur_expr->avail_occr = NULL;
1534     }
1535
1536   /* Now record the occurrence(s).  */
1537   if (antic_p)
1538     {
1539       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1540
1541       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1542         antic_occr = NULL;
1543
1544       if (antic_occr)
1545         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1546            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1547            block and the block is scanned from start to end.  */
1548         ; /* nothing to do */
1549       else
1550         {
1551           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1552           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1553           bytes_used += sizeof (struct occr);
1554           antic_occr->insn = insn;
1555           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1556           antic_occr->deleted_p = 0;
1557           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1558         }
1559     }
1560
1561   if (avail_p)
1562     {
1563       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1564
1565       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1566         {
1567           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1568              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1569              the last one in the block and the block is scanned from start
1570              to end.  */
1571           avail_occr->insn = insn;
1572         }
1573       else
1574         {
1575           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1576           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1577           bytes_used += sizeof (struct occr);
1578           avail_occr->insn = insn;
1579           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1580           avail_occr->deleted_p = 0;
1581           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1582         }
1583     }
1584 }
1585
1586 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1587    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1588    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1589    basic block.  */
1590
1591 static void
1592 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1593 {
1594   int found;
1595   unsigned int hash;
1596   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1597   struct occr *cur_occr;
1598
1599   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1600
1601   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1602
1603   cur_expr = table->table[hash];
1604   found = 0;
1605
1606   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1607     {
1608       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1609          the list.  */
1610       last_expr = cur_expr;
1611       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1612     }
1613
1614   if (! found)
1615     {
1616       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1617       bytes_used += sizeof (struct expr);
1618       if (table->table[hash] == NULL)
1619         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1620         table->table[hash] = cur_expr;
1621       else
1622         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1623         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1624
1625       /* Set the fields of the expr element.
1626          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1627          performed on its operands.  */
1628       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1629       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1630       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1631       cur_expr->antic_occr = NULL;
1632       cur_expr->avail_occr = NULL;
1633     }
1634
1635   /* Now record the occurrence.  */
1636   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1637
1638   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1639     {
1640       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1641          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1642          the last one in the block and the block is scanned from start
1643          to end.  */
1644       cur_occr->insn = insn;
1645     }
1646   else
1647     {
1648       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1649       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1650       bytes_used += sizeof (struct occr);
1651
1652           cur_occr->insn = insn;
1653           cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1654           cur_occr->deleted_p = 0;
1655           cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1656     }
1657 }
1658
1659 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1660    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1661
1662 static bool
1663 gcse_constant_p (rtx x)
1664 {
1665   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1666   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1667       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1668       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1669     return true;
1670
1671   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1672      if they are not floating point registers.  */
1673   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1674       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1675       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1676       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1677       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1678     return true;
1679
1680   return CONSTANT_P (x);
1681 }
1682
1683 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1684    expression one).  */
1685
1686 static void
1687 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1688 {
1689   rtx src = SET_SRC (pat);
1690   rtx dest = SET_DEST (pat);
1691   rtx note;
1692
1693   if (GET_CODE (src) == CALL)
1694     hash_scan_call (src, insn, table);
1695
1696   else if (REG_P (dest))
1697     {
1698       unsigned int regno = REGNO (dest);
1699       rtx tmp;
1700
1701       /* See if a REG_NOTE shows this equivalent to a simpler expression.
1702          This allows us to do a single GCSE pass and still eliminate
1703          redundant constants, addresses or other expressions that are
1704          constructed with multiple instructions.  */
1705       note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
1706       if (note != 0
1707           && (table->set_p
1708               ? gcse_constant_p (XEXP (note, 0))
1709               : want_to_gcse_p (XEXP (note, 0))))
1710         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1711
1712       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1713       if (! table->set_p
1714           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1715           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1716           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1717           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1718              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1719              for now.  */
1720           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1721           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1722           && want_to_gcse_p (src)
1723           /* Don't CSE a nop.  */
1724           && ! set_noop_p (pat)
1725           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1726              At this point this only function parameters should have
1727              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1728              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1729              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1730           && (note == NULL_RTX || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1731         {
1732           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1733              modified before this insn or if this is not the only SET in
1734              this insn.  The latter condition does not have to mean that
1735              SRC itself is not anticipatable, but we just will not be
1736              able to handle code motion of insns with multiple sets.  */
1737           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn)
1738                         && !multiple_sets (insn);
1739           /* An expression is not available if its operands are
1740              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1741              available if this is a branch, because we can't insert
1742              a set after the branch.  */
1743           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1744                          && ! JUMP_P (insn));
1745
1746           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1747         }
1748
1749       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1750       else if (table->set_p
1751                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1752                && ((REG_P (src)
1753                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1754                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1755                     && REGNO (src) != regno)
1756                    || gcse_constant_p (src))
1757                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1758                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1759                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1760                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1761                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
1762                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
1763         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1764     }
1765   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1766      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1767      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1768   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1769       {
1770         unsigned int regno = REGNO (src);
1771
1772         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1773         if (! table->set_p
1774             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1775             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1776            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1777            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1778            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1779               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1780               for now.  */
1781            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1782            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1783            && want_to_gcse_p (dest)
1784            /* Don't CSE a nop.  */
1785            && ! set_noop_p (pat)
1786            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1787               At this point this only function parameters should have
1788               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1789               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1790               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1791            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1792                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1793              {
1794                /* Stores are never anticipatable.  */
1795                int antic_p = 0;
1796                /* An expression is not available if its operands are
1797                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1798                   available if this is a branch, because we can't insert
1799                   a set after the branch.  */
1800                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1801                              && ! JUMP_P (insn);
1802
1803                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1804                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1805                                      antic_p, avail_p, table);
1806              }
1807       }
1808 }
1809
1810 static void
1811 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1812                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1813 {
1814   /* Currently nothing to do.  */
1815 }
1816
1817 static void
1818 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1819                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1820 {
1821   /* Currently nothing to do.  */
1822 }
1823
1824 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1825
1826    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1827
1828    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1829    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1830    are also in the PARALLEL.  Later.
1831
1832    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1833    otherwise it is for the expression hash table.
1834    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1835    not record any expressions.  */
1836
1837 static void
1838 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1839 {
1840   rtx pat = PATTERN (insn);
1841   int i;
1842
1843   if (in_libcall_block)
1844     return;
1845
1846   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1847      what's been modified.  */
1848
1849   if (GET_CODE (pat) == SET)
1850     hash_scan_set (pat, insn, table);
1851   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1852     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1853       {
1854         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1855
1856         if (GET_CODE (x) == SET)
1857           hash_scan_set (x, insn, table);
1858         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1859           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1860         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1861           hash_scan_call (x, insn, table);
1862       }
1863
1864   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1865     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1866   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1867     hash_scan_call (pat, insn, table);
1868 }
1869
1870 static void
1871 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1872 {
1873   int i;
1874   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1875   struct expr **flat_table;
1876   unsigned int *hash_val;
1877   struct expr *expr;
1878
1879   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1880   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1881
1882   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1883     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1884       {
1885         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1886         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1887       }
1888
1889   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1890            name, table->size, table->n_elems);
1891
1892   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1893     if (flat_table[i] != 0)
1894       {
1895         expr = flat_table[i];
1896         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1897                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1898         print_rtl (file, expr->expr);
1899         fprintf (file, "\n");
1900       }
1901
1902   fprintf (file, "\n");
1903
1904   free (flat_table);
1905   free (hash_val);
1906 }
1907
1908 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1909
1910    first_set records the first place in the block where the register
1911    is set and is used to compute "anticipatability".
1912
1913    last_set records the last place in the block where the register
1914    is set and is used to compute "availability".
1915
1916    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1917    valid, as a quick test to invalidate them.
1918
1919    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1920    and is used to compute "transparency".  */
1921
1922 static void
1923 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1924 {
1925   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1926   int cuid = INSN_CUID (insn);
1927
1928   info->last_set = cuid;
1929   if (info->last_bb != current_bb)
1930     {
1931       info->last_bb = current_bb;
1932       info->first_set = cuid;
1933       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1934     }
1935 }
1936
1937
1938 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1939    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1940    taken off pairwise.  */
1941
1942 static void
1943 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, const_rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1944                    void * v_insn)
1945 {
1946   rtx dest_addr, insn;
1947   int bb;
1948
1949   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1950       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1951       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1952     dest = XEXP (dest, 0);
1953
1954   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1955      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1956      elsewhere.  */
1957
1958   if (! MEM_P (dest))
1959     return;
1960
1961   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1962   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1963   insn = (rtx) v_insn;
1964   bb = BLOCK_NUM (insn);
1965
1966   canon_modify_mem_list[bb] =
1967     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1968   canon_modify_mem_list[bb] =
1969     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1970 }
1971
1972 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1973    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1974    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1975
1976 static void
1977 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1978 {
1979   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1980
1981   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1982      everything.  */
1983   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1984   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1985
1986   if (CALL_P (insn))
1987     {
1988       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1989          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1990          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
1991       canon_modify_mem_list[bb] =
1992         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
1993       bitmap_set_bit (blocks_with_calls, bb);
1994     }
1995   else
1996     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
1997 }
1998
1999 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2000    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2001    the SET is taking place.  */
2002
2003 static void
2004 record_last_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2005 {
2006   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2007
2008   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2009     dest = SUBREG_REG (dest);
2010
2011   if (REG_P (dest))
2012     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2013   else if (MEM_P (dest)
2014            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2015            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2016     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2017 }
2018
2019 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2020
2021    Expression entries are placed in the hash table if
2022    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2023    - src is something we want to perform GCSE on,
2024    - none of the operands are subsequently modified in the block
2025
2026    Assignment entries are placed in the hash table if
2027    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2028    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2029    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2030
2031    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2032
2033    TABLE is the table computed.  */
2034
2035 static void
2036 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2037 {
2038   unsigned int i;
2039
2040   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2041      registers are set in which blocks.
2042      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2043      compute.  Later.  */
2044   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2045
2046   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2047   clear_modify_mem_tables ();
2048   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2049   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2050
2051   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2052     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2053
2054   FOR_EACH_BB (current_bb)
2055     {
2056       rtx insn;
2057       unsigned int regno;
2058       int in_libcall_block;
2059
2060       /* First pass over the instructions records information used to
2061          determine when registers and memory are first and last set.
2062          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2063          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2064
2065       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2066         {
2067           if (! INSN_P (insn))
2068             continue;
2069
2070           if (CALL_P (insn))
2071             {
2072               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2073                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2074                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2075
2076               mark_call (insn);
2077             }
2078
2079           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2080         }
2081
2082       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2083       if (table->set_p
2084           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2085         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2086                        BB_HEAD (current_bb), table);
2087
2088       /* The next pass builds the hash table.  */
2089       in_libcall_block = 0;
2090       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2091         if (INSN_P (insn))
2092           {
2093             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2094               in_libcall_block = 1;
2095             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2096               in_libcall_block = 0;
2097             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2098             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2099               in_libcall_block = 0;
2100           }
2101     }
2102
2103   free (reg_avail_info);
2104   reg_avail_info = NULL;
2105 }
2106
2107 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2108    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2109    It is used to determine the number of buckets to use.
2110    SET_P determines whether set or expression table will
2111    be created.  */
2112
2113 static void
2114 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2115 {
2116   int n;
2117
2118   table->size = n_insns / 4;
2119   if (table->size < 11)
2120     table->size = 11;
2121
2122   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2123      Making it an odd number is simplest for now.
2124      ??? Later take some measurements.  */
2125   table->size |= 1;
2126   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2127   table->table = gmalloc (n);
2128   table->set_p = set_p;
2129 }
2130
2131 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2132
2133 static void
2134 free_hash_table (struct hash_table *table)
2135 {
2136   free (table->table);
2137 }
2138
2139 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2140    expression hash table.  */
2141
2142 static void
2143 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2144 {
2145   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2146   table->n_elems = 0;
2147   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2148
2149   compute_hash_table_work (table);
2150 }
2151 \f
2152 /* Expression tracking support.  */
2153
2154 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2155    table entry, or NULL if not found.  */
2156
2157 static struct expr *
2158 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2159 {
2160   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2161   struct expr *expr;
2162
2163   expr = table->table[hash];
2164
2165   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2166     expr = expr->next_same_hash;
2167
2168   return expr;
2169 }
2170
2171 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2172
2173 static struct expr *
2174 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2175 {
2176   do
2177     expr = expr->next_same_hash;
2178   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2179
2180   return expr;
2181 }
2182
2183 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2184    types may be mixed.  */
2185
2186 static void
2187 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2188 {
2189   rtx list, next;
2190
2191   for (list = *listp; list ; list = next)
2192     {
2193       next = XEXP (list, 1);
2194       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2195         free_EXPR_LIST_node (list);
2196       else
2197         free_INSN_LIST_node (list);
2198     }
2199
2200   *listp = NULL;
2201 }
2202
2203 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2204 static void
2205 clear_modify_mem_tables (void)
2206 {
2207   unsigned i;
2208   bitmap_iterator bi;
2209
2210   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2211     {
2212       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2213       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2214     }
2215   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2216   bitmap_clear (blocks_with_calls);
2217 }
2218
2219 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
2220
2221 static void
2222 free_modify_mem_tables (void)
2223 {
2224   clear_modify_mem_tables ();
2225   free (modify_mem_list);
2226   free (canon_modify_mem_list);
2227   modify_mem_list = 0;
2228   canon_modify_mem_list = 0;
2229 }
2230
2231 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2232    start of the block].  */
2233
2234 static void
2235 reset_opr_set_tables (void)
2236 {
2237   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2238      the block.  */
2239   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2240
2241   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2242      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2243      location has been modified.  */
2244   clear_modify_mem_tables ();
2245 }
2246
2247 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2248    INSN's basic block.  */
2249
2250 static int
2251 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2252 {
2253   int i, j;
2254   enum rtx_code code;
2255   const char *fmt;
2256
2257   if (x == 0)
2258     return 1;
2259
2260   code = GET_CODE (x);
2261   switch (code)
2262     {
2263     case PC:
2264     case CC0:
2265     case CONST:
2266     case CONST_INT:
2267     case CONST_DOUBLE:
2268     case CONST_VECTOR:
2269     case SYMBOL_REF:
2270     case LABEL_REF:
2271     case ADDR_VEC:
2272     case ADDR_DIFF_VEC:
2273       return 1;
2274
2275     case MEM:
2276       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2277                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2278         return 0;
2279       else
2280         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2281
2282     case REG:
2283       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2284
2285     default:
2286       break;
2287     }
2288
2289   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2290     {
2291       if (fmt[i] == 'e')
2292         {
2293           /* If we are about to do the last recursive call
2294              needed at this level, change it into iteration.
2295              This function is called enough to be worth it.  */
2296           if (i == 0)
2297             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2298
2299           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2300             return 0;
2301         }
2302       else if (fmt[i] == 'E')
2303         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2304           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2305             return 0;
2306     }
2307
2308   return 1;
2309 }
2310
2311 /* Mark things set by a CALL.  */
2312
2313 static void
2314 mark_call (rtx insn)
2315 {
2316   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2317     record_last_mem_set_info (insn);
2318 }
2319
2320 /* Mark things set by a SET.  */
2321
2322 static void
2323 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2324 {
2325   rtx dest = SET_DEST (pat);
2326
2327   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2328          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2329          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2330     dest = XEXP (dest, 0);
2331
2332   if (REG_P (dest))
2333     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2334   else if (MEM_P (dest))
2335     record_last_mem_set_info (insn);
2336
2337   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2338     mark_call (insn);
2339 }
2340
2341 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2342
2343 static void
2344 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2345 {
2346   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2347
2348   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2349     clob = XEXP (clob, 0);
2350
2351   if (REG_P (clob))
2352     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2353   else
2354     record_last_mem_set_info (insn);
2355 }
2356
2357 /* Record things set by INSN.
2358    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2359
2360 static void
2361 mark_oprs_set (rtx insn)
2362 {
2363   rtx pat = PATTERN (insn);
2364   int i;
2365
2366   if (GET_CODE (pat) == SET)
2367     mark_set (pat, insn);
2368   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2369     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2370       {
2371         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2372
2373         if (GET_CODE (x) == SET)
2374           mark_set (x, insn);
2375         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2376           mark_clobber (x, insn);
2377         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2378           mark_call (insn);
2379       }
2380
2381   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2382     mark_clobber (pat, insn);
2383   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2384     mark_call (insn);
2385 }
2386
2387 \f
2388 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2389
2390 /* Local properties of assignments.  */
2391 static sbitmap *cprop_pavloc;
2392 static sbitmap *cprop_absaltered;
2393
2394 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2395 static sbitmap *cprop_avin;
2396 static sbitmap *cprop_avout;
2397
2398 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2399    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2400
2401 static void
2402 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2403 {
2404   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2405   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2406
2407   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2408   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2409 }
2410
2411 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2412
2413 static void
2414 free_cprop_mem (void)
2415 {
2416   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2417   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2418   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2419   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2420 }
2421
2422 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2423    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2424    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2425    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2426    bit in BMAP.  */
2427
2428 static void
2429 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2430 {
2431   int i, j;
2432   basic_block bb;
2433   enum rtx_code code;
2434   reg_set *r;
2435   const char *fmt;
2436
2437   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2438      can't do it when there's no return value.  */
2439  repeat:
2440
2441   if (x == 0)
2442     return;
2443
2444   code = GET_CODE (x);
2445   switch (code)
2446     {
2447     case REG:
2448       if (set_p)
2449         {
2450           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2451             {
2452               FOR_EACH_BB (bb)
2453                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2454                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2455             }
2456           else
2457             {
2458               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2459                 SET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2460             }
2461         }
2462       else
2463         {
2464           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2465             {
2466               FOR_EACH_BB (bb)
2467                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2468                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2469             }
2470           else
2471             {
2472               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2473                 RESET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2474             }
2475         }
2476
2477       return;
2478
2479     case MEM:
2480       if (! MEM_READONLY_P (x))
2481         {
2482           bitmap_iterator bi;
2483           unsigned bb_index;
2484
2485           /* First handle all the blocks with calls.  We don't need to
2486              do any list walking for them.  */
2487           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_calls, 0, bb_index, bi)
2488             {
2489               if (set_p)
2490                 SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2491               else
2492                 RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2493             }
2494
2495             /* Now iterate over the blocks which have memory modifications
2496                but which do not have any calls.  */
2497             EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 
2498                                             blocks_with_calls,
2499                                             0, bb_index, bi)
2500               {
2501                 rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb_index];
2502
2503                 while (list_entry)
2504                   {
2505                     rtx dest, dest_addr;
2506
2507                     /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2508                        Examine each hunk of memory that is modified.  */
2509
2510                     dest = XEXP (list_entry, 0);
2511                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2512                     dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2513
2514                     if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2515                                                x, rtx_addr_varies_p))
2516                       {
2517                         if (set_p)
2518                           SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2519                         else
2520                           RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2521                         break;
2522                       }
2523                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2524                   }
2525               }
2526         }
2527
2528       x = XEXP (x, 0);
2529       goto repeat;
2530
2531     case PC:
2532     case CC0: /*FIXME*/
2533     case CONST:
2534     case CONST_INT:
2535     case CONST_DOUBLE:
2536     case CONST_VECTOR:
2537     case SYMBOL_REF:
2538     case LABEL_REF:
2539     case ADDR_VEC:
2540     case ADDR_DIFF_VEC:
2541       return;
2542
2543     default:
2544       break;
2545     }
2546
2547   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2548     {
2549       if (fmt[i] == 'e')
2550         {
2551           /* If we are about to do the last recursive call
2552              needed at this level, change it into iteration.
2553              This function is called enough to be worth it.  */
2554           if (i == 0)
2555             {
2556               x = XEXP (x, i);
2557               goto repeat;
2558             }
2559
2560           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2561         }
2562       else if (fmt[i] == 'E')
2563         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2564           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2565     }
2566 }
2567
2568 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2569    propagation.  */
2570
2571 static void
2572 compute_cprop_data (void)
2573 {
2574   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2575   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2576                      cprop_avout, cprop_avin);
2577 }
2578 \f
2579 /* Copy/constant propagation.  */
2580
2581 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2582 #define MAX_USES 8
2583
2584 /* Table of uses found in an insn.
2585    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2586 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2587
2588 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2589 static int reg_use_count;
2590
2591 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2592    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2593    and contains the number of uses in the table upon exit.
2594
2595    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2596    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2597
2598 static void
2599 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2600 {
2601   int i, j;
2602   enum rtx_code code;
2603   const char *fmt;
2604   rtx x = *xptr;
2605
2606   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2607      can't do it when there's no return value.  */
2608  repeat:
2609   if (x == 0)
2610     return;
2611
2612   code = GET_CODE (x);
2613   if (REG_P (x))
2614     {
2615       if (reg_use_count == MAX_USES)
2616         return;
2617
2618       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2619       reg_use_count++;
2620     }
2621
2622   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2623
2624   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2625     {
2626       if (fmt[i] == 'e')
2627         {
2628           /* If we are about to do the last recursive call
2629              needed at this level, change it into iteration.
2630              This function is called enough to be worth it.  */
2631           if (i == 0)
2632             {
2633               x = XEXP (x, 0);
2634               goto repeat;
2635             }
2636
2637           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2638         }
2639       else if (fmt[i] == 'E')
2640         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2641           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2642     }
2643 }
2644
2645 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2646    Returns nonzero is successful.  */
2647
2648 static int
2649 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2650 {
2651   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2652   rtx src = 0;
2653   int success = 0;
2654   rtx set = single_set (insn);
2655
2656   /* Usually we substitute easy stuff, so we won't copy everything.
2657      We however need to take care to not duplicate non-trivial CONST
2658      expressions.  */
2659   to = copy_rtx (to);
2660
2661   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2662   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2663     success = 1;
2664
2665   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2666   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2667     {
2668       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2669
2670       if (src)
2671         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2672     }
2673
2674   /* If there is already a REG_EQUAL note, update the expression in it
2675      with our replacement.  */
2676   if (note != 0 && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL)
2677     set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL,
2678                          simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to));
2679   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2680     {
2681       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2682          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2683          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2684       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2685
2686       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2687           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2688         success = 1;
2689
2690       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2691          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2692          lose information.  */
2693       if (!success && note == 0 && set != 0
2694           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2695           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2696         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2697     }
2698
2699   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2700      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2701      not to happen, because previous code ought to synthesize
2702      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2703   if (note && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL && REG_P (XEXP (note, 0)))
2704     remove_note (insn, note);
2705
2706   return success;
2707 }
2708
2709 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2710    NULL no such set is found.  */
2711
2712 static struct expr *
2713 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2714 {
2715   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2716      use in a substitution.  */
2717   struct expr *set1 = 0;
2718
2719   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2720      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2721      need two sets like this available at the start of the block:
2722
2723        (set (reg X) (reg Y))
2724        (set (reg Y) (reg X))
2725
2726      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2727      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2728   while (1)
2729     {
2730       rtx src;
2731       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2732
2733       /* Find a set that is available at the start of the block
2734          which contains INSN.  */
2735       while (set)
2736         {
2737           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2738             break;
2739           set = next_set (regno, set);
2740         }
2741
2742       /* If no available set was found we've reached the end of the
2743          (possibly empty) copy chain.  */
2744       if (set == 0)
2745         break;
2746
2747       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2748
2749       src = SET_SRC (set->expr);
2750
2751       /* We know the set is available.
2752          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2753          have changed since the start of the block).
2754
2755          If the source operand changed, we may still use it for the next
2756          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2757
2758       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2759         set1 = set;
2760
2761       /* If the source of the set is anything except a register, then
2762          we have reached the end of the copy chain.  */
2763       if (! REG_P (src))
2764         break;
2765
2766       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2767          and see if we have an available copy into SRC.  */
2768       regno = REGNO (src);
2769     }
2770
2771   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2772      INSN.  */
2773   return set1;
2774 }
2775
2776 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2777    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2778    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2779    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2780    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2781    if a change was made.  */
2782
2783 static int
2784 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2785 {
2786   rtx new, set_src, note_src;
2787   rtx set = pc_set (jump);
2788   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2789
2790   if (note)
2791     {
2792       note_src = XEXP (note, 0);
2793       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2794         note_src = NULL_RTX;
2795     }
2796   else note_src = NULL_RTX;
2797
2798   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2799   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2800
2801   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2802      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2803   if (setcc != NULL_RTX
2804       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2805       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2806     {
2807       rtx setcc_src;
2808       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2809       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2810       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2811                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2812       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2813                                       setcc_src);
2814     }
2815   else
2816     setcc = NULL_RTX;
2817
2818   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2819
2820   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2821   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2822     return 0;
2823
2824   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2825   if (new == pc_rtx)
2826     delete_insn (jump);
2827   else
2828     {
2829       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2830          to one computed by setcc.  */
2831       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2832         return 0;
2833       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2834         {
2835           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2836              are two registers to be replaced by constants before the entire
2837              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2838              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2839              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2840              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2841              we need to attach a note to the branch itself to make this
2842              optimization work.  */
2843
2844           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2845             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2846           return 0;
2847         }
2848
2849       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2850       if (note_src)
2851         remove_note (jump, note);
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_EQUAL 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       df_notes_rescan (end);
3167       insn = end;
3168     }
3169   return true;
3170 }
3171
3172 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3173
3174 /* Do local const/copy propagation (i.e. within each basic block).
3175    If ALTER_JUMPS is true, allow propagating into jump insns, which
3176    could modify the CFG.  */
3177
3178 static void
3179 local_cprop_pass (bool alter_jumps)
3180 {
3181   basic_block bb;
3182   rtx insn;
3183   struct reg_use *reg_used;
3184   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3185   bool changed = false;
3186
3187   cselib_init (false);
3188   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3189   *libcall_sp = 0;
3190   FOR_EACH_BB (bb)
3191     {
3192       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3193         {
3194           if (INSN_P (insn))
3195             {
3196               rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3197
3198               if (note)
3199                 {
3200                   gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3201                   *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3202                 }
3203               note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3204               if (note)
3205                 libcall_sp++;
3206               note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3207               do
3208                 {
3209                   reg_use_count = 0;
3210                   note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs,
3211                              NULL);
3212                   if (note)
3213                     local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3214
3215                   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3216                        reg_used++, reg_use_count--)
3217                     {
3218                       if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3219                                           libcall_sp))
3220                         {
3221                           changed = true;
3222                           break;
3223                         }
3224                     }
3225                   if (INSN_DELETED_P (insn))
3226                     break;
3227                 }
3228               while (reg_use_count);
3229             }
3230           cselib_process_insn (insn);
3231         }
3232
3233       /* Forget everything at the end of a basic block.  Make sure we are
3234          not inside a libcall, they should never cross basic blocks.  */
3235       cselib_clear_table ();
3236       gcc_assert (libcall_sp == &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS]);
3237     }
3238
3239   cselib_finish ();
3240
3241   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3242   if (changed && alter_jumps)
3243     {
3244       delete_unreachable_blocks ();
3245       free_reg_set_mem ();
3246       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3247       compute_sets ();
3248     }
3249 }
3250
3251 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3252    nonzero if a change was made.  */
3253
3254 static int
3255 cprop (int alter_jumps)
3256 {
3257   int changed;
3258   basic_block bb;
3259   rtx insn;
3260
3261   /* Note we start at block 1.  */
3262   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3263     {
3264       if (dump_file != NULL)
3265         fprintf (dump_file, "\n");
3266       return 0;
3267     }
3268
3269   changed = 0;
3270   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3271     {
3272       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3273          start of the block].  */
3274       reset_opr_set_tables ();
3275
3276       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3277         if (INSN_P (insn))
3278           {
3279             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3280
3281             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3282             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3283                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3284             if (! NOTE_P (insn))
3285               mark_oprs_set (insn);
3286           }
3287     }
3288
3289   if (dump_file != NULL)
3290     fprintf (dump_file, "\n");
3291
3292   return changed;
3293 }
3294
3295 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3296    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3297
3298    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3299    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3300    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3301    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3302    recording the value of *every* register scanned by canonicalize_condition,
3303    but this would require some code reorganization.  */
3304
3305 rtx
3306 fis_get_condition (rtx jump)
3307 {
3308   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3309 }
3310
3311 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3312    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3313
3314 static bool
3315 implicit_set_cond_p (rtx cond)
3316 {
3317   enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3318   rtx cst = XEXP (cond, 1);
3319
3320   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3321      contain a signed zero.  */
3322   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3323     {
3324       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3325          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3326          the optimization can't be performed.  */
3327       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3328          always return zero for them.  */
3329       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3330         {
3331           REAL_VALUE_TYPE d;
3332           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3333           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3334             return 0;
3335         }
3336       else
3337         return 0;
3338     }
3339
3340   return gcse_constant_p (cst);
3341 }
3342
3343 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3344    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3345    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3346    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3347    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3348    basic block.  */
3349
3350 static void
3351 find_implicit_sets (void)
3352 {
3353   basic_block bb, dest;
3354   unsigned int count;
3355   rtx cond, new;
3356
3357   count = 0;
3358   FOR_EACH_BB (bb)
3359     /* Check for more than one successor.  */
3360     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3361       {
3362         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3363
3364         if (cond
3365             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3366             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3367             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3368             && implicit_set_cond_p (cond))
3369           {
3370             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3371                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3372
3373             if (dest && single_pred_p (dest)
3374                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3375               {
3376                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3377                                              XEXP (cond, 1));
3378                 implicit_sets[dest->index] = new;
3379                 if (dump_file)
3380                   {
3381                     fprintf(dump_file, "Implicit set of reg %d in ",
3382                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3383                     fprintf(dump_file, "basic block %d\n", dest->index);
3384                   }
3385                 count++;
3386               }
3387           }
3388       }
3389
3390   if (dump_file)
3391     fprintf (dump_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3392 }
3393
3394 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3395    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3396    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3397    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3398
3399 static int
3400 one_cprop_pass (int pass, bool cprop_jumps, bool bypass_jumps)
3401 {
3402   int changed = 0;
3403
3404   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3405   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3406
3407   if (cprop_jumps)
3408     local_cprop_pass (cprop_jumps);
3409
3410   /* Determine implicit sets.  */
3411   implicit_sets = XCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
3412   find_implicit_sets ();
3413
3414   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3415   compute_hash_table (&set_hash_table);
3416
3417   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3418   free (implicit_sets);
3419   implicit_sets = NULL;
3420
3421   if (dump_file)
3422     dump_hash_table (dump_file, "SET", &set_hash_table);
3423   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3424     {
3425       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3426       compute_cprop_data ();
3427       changed = cprop (cprop_jumps);
3428       if (bypass_jumps)
3429         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3430       free_cprop_mem ();
3431     }
3432
3433   free_hash_table (&set_hash_table);
3434
3435   if (dump_file)
3436     {
3437       fprintf (dump_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3438                current_function_name (), pass, bytes_used);
3439       fprintf (dump_file, "%d local const props, %d local copy props, ",
3440                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3441       fprintf (dump_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3442                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3443     }
3444   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3445   if (changed && cprop_jumps)
3446     delete_unreachable_blocks ();
3447
3448   return changed;
3449 }
3450 \f
3451 /* Bypass conditional jumps.  */
3452
3453 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3454    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3455    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3456    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3457
3458 static int bypass_last_basic_block;
3459
3460 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3461    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3462    find_avail_set.  */
3463
3464 static struct expr *
3465 find_bypass_set (int regno, int bb)
3466 {
3467   struct expr *result = 0;
3468
3469   for (;;)
3470     {
3471       rtx src;
3472       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3473
3474       while (set)
3475         {
3476           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3477             break;
3478           set = next_set (regno, set);
3479         }
3480
3481       if (set == 0)
3482         break;
3483
3484       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3485
3486       src = SET_SRC (set->expr);
3487       if (gcse_constant_p (src))
3488         result = set;
3489
3490       if (! REG_P (src))
3491         break;
3492
3493       regno = REGNO (src);
3494     }
3495   return result;
3496 }
3497
3498
3499 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3500    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3501    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3502    function is required to check that our data flow analysis is still
3503    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3504
3505 static bool
3506 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
3507 {
3508   rtx insn;
3509
3510   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3511     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3512       return true;
3513
3514   return false;
3515 }
3516
3517 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3518    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3519    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3520    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3521    Returns nonzero if a change was made.
3522
3523    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3524    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3525    these inserted insns when performing its transformations.  */
3526
3527 static int
3528 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3529 {
3530   rtx insn, note;
3531   edge e, edest;
3532   int i, change;
3533   int may_be_loop_header;
3534   unsigned removed_p;
3535   edge_iterator ei;
3536
3537   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3538
3539   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3540   reg_use_count = 0;
3541   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3542   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3543   if (note)
3544     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3545
3546   may_be_loop_header = false;
3547   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3548     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3549       {
3550         may_be_loop_header = true;
3551         break;
3552       }
3553
3554   change = 0;
3555   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3556     {
3557       removed_p = 0;
3558           
3559       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3560         {
3561           ei_next (&ei);
3562           continue;
3563         }
3564
3565       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3566       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3567         {
3568           ei_next (&ei);
3569           continue;
3570         }
3571
3572       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3573          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3574          optimizations, so prevent this.  */
3575       if (may_be_loop_header
3576           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3577         {
3578           ei_next (&ei);
3579           continue;
3580         }
3581
3582       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3583         {
3584           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3585           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3586           basic_block dest, old_dest;
3587           struct expr *set;
3588           rtx src, new;
3589
3590           if (regno >= max_gcse_regno)
3591             continue;
3592
3593           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3594
3595           if (! set)
3596             continue;
3597
3598           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3599           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3600             continue;
3601
3602           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3603
3604           if (setcc != NULL)
3605               src = simplify_replace_rtx (src,
3606                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3607                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3608
3609           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3610                                       SET_SRC (set->expr));
3611
3612           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3613              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3614              has instructions associated with it, as these insns won't
3615              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3616
3617           if (new == pc_rtx)
3618             {
3619               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3620               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3621             }
3622           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3623             {
3624               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3625               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3626               edest = find_edge (bb, dest);
3627               if (edest && edest->insns.r)
3628                 dest = NULL;
3629             }
3630           else
3631             dest = NULL;
3632
3633           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3634              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3635              edges.  */
3636
3637           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc)))
3638               && find_edge (e->src, dest))
3639             dest = NULL;
3640
3641           old_dest = e->dest;
3642           if (dest != NULL
3643               && dest != old_dest
3644               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3645             {
3646               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3647
3648               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3649                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3650               if (setcc)
3651                 {
3652                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3653                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3654                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3655                 }
3656
3657               if (dump_file != NULL)
3658                 {
3659                   fprintf (dump_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3660                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3661                            regno, INSN_UID (jump));
3662                   print_rtl (dump_file, SET_SRC (set->expr));
3663                   fprintf (dump_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3664                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3665                 }
3666               change = 1;
3667               removed_p = 1;
3668               break;
3669             }
3670         }
3671       if (!removed_p)
3672         ei_next (&ei);
3673     }
3674   return change;
3675 }
3676
3677 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3678    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3679    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3680    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3681
3682    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3683
3684 static int
3685 bypass_conditional_jumps (void)
3686 {
3687   basic_block bb;
3688   int changed;
3689   rtx setcc;
3690   rtx insn;
3691   rtx dest;
3692
3693   /* Note we start at block 1.  */
3694   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3695     return 0;
3696
3697   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3698   mark_dfs_back_edges ();
3699
3700   changed = 0;
3701   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3702                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3703     {
3704       /* Check for more than one predecessor.  */
3705       if (!single_pred_p (bb))
3706         {
3707           setcc = NULL_RTX;
3708           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3709             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3710               {
3711                 if (setcc)
3712                   break;
3713                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3714                   break;
3715
3716                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3717                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3718                   setcc = insn;
3719                 else
3720                   break;
3721               }
3722             else if (JUMP_P (insn))
3723               {
3724                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3725                     && onlyjump_p (insn))
3726                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3727                 break;
3728               }
3729             else if (INSN_P (insn))
3730               break;
3731         }
3732     }
3733
3734   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3735      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3736   if (changed)
3737     commit_edge_insertions ();
3738
3739   return changed;
3740 }
3741 \f
3742 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3743
3744 /* Local properties of expressions.  */
3745 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3746 static sbitmap *transp;
3747
3748 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3749    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3750    created by a calls.  */
3751 static sbitmap *transpout;
3752
3753 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3754 static sbitmap *comp;
3755
3756 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3757 static sbitmap *antloc;
3758
3759 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3760    point.  */
3761 static sbitmap *pre_optimal;
3762
3763 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3764 static sbitmap *pre_redundant;
3765
3766 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3767 static sbitmap *pre_insert_map;
3768
3769 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3770 static sbitmap *pre_delete_map;
3771
3772 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3773 static struct edge_list *edge_list;
3774
3775 /* Redundant insns.  */
3776 static sbitmap pre_redundant_insns;
3777
3778 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3779
3780 static void
3781 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3782 {
3783   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3784   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3785   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3786
3787   pre_optimal = NULL;
3788   pre_redundant = NULL;
3789   pre_insert_map = NULL;
3790   pre_delete_map = NULL;
3791   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3792
3793   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3794 }
3795
3796 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3797
3798 static void
3799 free_pre_mem (void)
3800 {
3801   sbitmap_vector_free (transp);
3802   sbitmap_vector_free (comp);
3803
3804   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3805
3806   if (pre_optimal)
3807     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3808   if (pre_redundant)
3809     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3810   if (pre_insert_map)
3811     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3812   if (pre_delete_map)
3813     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3814
3815   transp = comp = NULL;
3816   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3817 }
3818
3819 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3820
3821 static void
3822 compute_pre_data (void)
3823 {
3824   sbitmap trapping_expr;
3825   basic_block bb;
3826   unsigned int ui;
3827
3828   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3829   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3830
3831   /* Collect expressions which might trap.  */
3832   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3833   sbitmap_zero (trapping_expr);
3834   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3835     {
3836       struct expr *e;
3837       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3838         if (may_trap_p (e->expr))
3839           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3840     }
3841
3842   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3843
3844      ~(TRANSP | COMP)
3845   */
3846
3847   FOR_EACH_BB (bb)
3848     {
3849       edge e;
3850       edge_iterator ei;
3851
3852       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3853          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3854          place the instruction on the edge.  So make them neither
3855          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3856       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3857         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3858           {
3859             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3860             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3861             break;
3862           }
3863
3864       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3865       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3866     }
3867
3868   edge_list = pre_edge_lcm (expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3869                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3870   sbitmap_vector_free (antloc);
3871   antloc = NULL;
3872   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3873   ae_kill = NULL;
3874   sbitmap_free (trapping_expr);
3875 }
3876 \f
3877 /* PRE utilities */
3878
3879 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3880    block BB.
3881
3882    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3883    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3884
3885    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3886    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3887    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3888    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3889    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3890    the closest such expression.  */
3891
3892 static int
3893 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3894 {
3895   edge pred;
3896   edge_iterator ei;
3897   
3898   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3899     {
3900       basic_block pred_bb = pred->src;
3901
3902       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3903           /* Has predecessor has already been visited?  */
3904           || visited[pred_bb->index])
3905         ;/* Nothing to do.  */
3906
3907       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3908       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3909         {
3910           /* Is this the occurrence we're looking for?
3911              Note that there's only one generating occurrence per block
3912              so we just need to check the block number.  */
3913           if (occr_bb == pred_bb)
3914             return 1;
3915
3916           visited[pred_bb->index] = 1;
3917         }
3918       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3919       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3920         visited[pred_bb->index] = 1;
3921
3922       /* Neither gen nor kill.  */
3923       else
3924         {
3925           visited[pred_bb->index] = 1;
3926           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3927             return 1;
3928         }
3929     }
3930
3931   /* All paths have been checked.  */
3932   return 0;
3933 }
3934
3935 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3936    memory allocated for that function is returned.  */
3937
3938 static int
3939 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3940 {
3941   int rval;
3942   char *visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
3943
3944   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3945
3946   free (visited);
3947   return rval;
3948 }
3949 \f
3950
3951 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3952    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3953    the value of BB.  */
3954
3955 static rtx
3956 process_insert_insn (struct expr *expr)
3957 {
3958   rtx reg = expr->reaching_reg;
3959   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3960   rtx pat;
3961
3962   start_sequence ();
3963
3964   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3965      just copy it to a register.  */
3966   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3967     emit_move_insn (reg, exp);
3968
3969   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3970      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3971      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3972   else
3973     {
3974       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3975
3976       if (insn_invalid_p (insn))
3977         gcc_unreachable ();
3978     }
3979   
3980
3981   pat = get_insns ();
3982   end_sequence ();
3983
3984   return pat;
3985 }
3986
3987 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3988
3989    This is used by both the PRE and code hoisting.
3990
3991    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3992    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3993    no sense for code hoisting.  */
3994
3995 static void
3996 insert_insn_end_basic_block (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
3997 {
3998   rtx insn = BB_END (bb);
3999   rtx new_insn;
4000   rtx reg = expr->reaching_reg;
4001   int regno = REGNO (reg);
4002   rtx pat, pat_end;
4003
4004   pat = process_insert_insn (expr);
4005   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
4006
4007   pat_end = pat;
4008   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
4009     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
4010
4011   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4012      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
4013      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4014
4015   if (JUMP_P (insn)
4016       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
4017           && (!single_succ_p (bb)
4018               || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4019     {
4020 #ifdef HAVE_cc0
4021       rtx note;
4022 #endif
4023       /* It should always be the case that we can put these instructions
4024          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4025          Check this.  */
4026       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
4027                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4028                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4029
4030       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4031          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4032          the new instruction just before the tablejump.  */
4033       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4034           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4035         insn = prev_real_insn (insn);
4036
4037 #ifdef HAVE_cc0
4038       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4039          if cc0 isn't set.  */
4040       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4041       if (note)
4042         insn = XEXP (note, 0);
4043       else
4044         {
4045           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4046           if (maybe_cc0_setter
4047               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4048               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4049             insn = maybe_cc0_setter;
4050         }
4051 #endif
4052       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4053       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn, bb);
4054     }
4055
4056   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4057      of exception handling.  */
4058   else if (CALL_P (insn)
4059            && (!single_succ_p (bb)
4060                || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4061     {
4062       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4063          we search backward and place the instructions before the first
4064          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4065          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4066
4067          It should always be the case that we can put these instructions
4068          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4069          Check this.  */
4070
4071       gcc_assert (!pre
4072                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4073                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4074
4075       /* Since different machines initialize their parameter registers
4076          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4077          parameter registers.  */
4078       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4079
4080       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4081          before the first parameter load.
4082
4083          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4084          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4085          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4086          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4087          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4088       while (LABEL_P (insn)
4089              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4090         insn = NEXT_INSN (insn);
4091
4092       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn, bb);
4093     }
4094   else
4095     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn, bb);
4096
4097   while (1)
4098     {
4099       if (INSN_P (pat))
4100         {
4101           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4102           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4103         }
4104       if (pat == pat_end)
4105         break;
4106       pat = NEXT_INSN (pat);
4107     }
4108
4109   gcse_create_count++;
4110
4111   if (dump_file)
4112     {
4113       fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4114                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4115       fprintf (dump_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4116                expr->bitmap_index, regno);
4117     }
4118 }
4119
4120 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4121    the expressions fully redundant.  */
4122
4123 static int
4124 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4125 {
4126   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4127   sbitmap *inserted;
4128
4129   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4130      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4131
4132   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4133   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4134   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4135   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4136
4137   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4138     {
4139       int indx;
4140       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4141
4142       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4143         {
4144           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4145
4146           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4147             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4148               {
4149                 struct expr *expr = index_map[j];
4150                 struct occr *occr;
4151
4152                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4153                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4154                   {
4155                     if (! occr->deleted_p)
4156                       continue;
4157
4158                     /* Insert this expression on this edge if it would
4159                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4160                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4161                       {
4162                         rtx insn;
4163                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4164
4165                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4166                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4167                            the previous block. There are several alternatives
4168                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4169                            handling this situation.  This one is easiest for
4170                            now.  */
4171
4172                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
4173                           insert_insn_end_basic_block (index_map[j], bb, 0);
4174                         else
4175                           {
4176                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4177                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4178                           }
4179
4180                         if (dump_file)
4181                           {
4182                             fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4183                                      bb->index,
4184                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4185                             fprintf (dump_file, "copy expression %d\n",
4186                                      expr->bitmap_index);
4187                           }
4188
4189                         update_ld_motion_stores (expr);
4190                         SET_BIT (inserted[e], j);
4191                         did_insert = 1;
4192                         gcse_create_count++;
4193                       }
4194                   }
4195               }
4196         }
4197     }
4198
4199   sbitmap_vector_free (inserted);
4200   return did_insert;
4201 }
4202
4203 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4204    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4205      reaching_reg <- old_reg
4206    it's better to do the following:
4207      reaching_reg <- expr
4208      old_reg      <- reaching_reg
4209    because this way copy propagation can discover additional PRE
4210    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4211    When "expr" is a store, i.e.
4212    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4213      reaching_reg <- old_reg
4214    it's better to add it before as follows:
4215      reaching_reg <- old_reg
4216      MEM          <- reaching_reg.  */
4217
4218 static void
4219 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4220 {
4221   rtx reg = expr->reaching_reg;
4222   int regno = REGNO (reg);
4223   int indx = expr->bitmap_index;
4224   rtx pat = PATTERN (insn);
4225   rtx set, first_set, new_insn;
4226   rtx old_reg;
4227   int i;
4228
4229   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4230   switch (GET_CODE (pat))
4231     {
4232     case SET:
4233       set = pat;
4234       break;
4235
4236     case PARALLEL:
4237       /* Search through the parallel looking for the set whose
4238          source was the expression that we're interested in.  */
4239       first_set = NULL_RTX;
4240       set = NULL_RTX;
4241       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4242         {
4243           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4244           if (GET_CODE (x) == SET)
4245             {
4246               /* If the source was a REG_EQUAL or REG_EQUIV note, we
4247                  may not find an equivalent expression, but in this
4248                  case the PARALLEL will have a single set.  */
4249               if (first_set == NULL_RTX)
4250                 first_set = x;
4251               if (expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4252                 {
4253                   set = x;
4254                   break;
4255                 }
4256             }
4257         }
4258
4259       gcc_assert (first_set);
4260       if (set == NULL_RTX)
4261         set = first_set;
4262       break;
4263
4264     default:
4265       gcc_unreachable ();
4266     }
4267
4268   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4269     {
4270       old_reg = SET_DEST (set);
4271       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4272       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4273         {
4274           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4275           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4276
4277           /* Keep register set table up to date.  */
4278           record_one_set (regno, insn);
4279         }
4280       else
4281         {
4282           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4283           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4284
4285           /* Keep register set table up to date.  */
4286           record_one_set (regno, new_insn);
4287         }
4288     }
4289   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4290     {
4291       old_reg = SET_SRC (set);
4292       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4293
4294       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4295       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4296         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4297       else
4298         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4299
4300       /* Keep register set table up to date.  */
4301       record_one_set (regno, new_insn);
4302     }
4303
4304   gcse_create_count++;
4305
4306   if (dump_file)
4307     fprintf (dump_file,
4308              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4309               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4310               INSN_UID (insn), regno);
4311 }
4312
4313 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4314    to `reaching_reg'.  */
4315
4316 static void
4317 pre_insert_copies (void)
4318 {
4319   unsigned int i, added_copy;
4320   struct expr *expr;
4321   struct occr *occr;
4322   struct occr *avail;
4323
4324   /* For each available expression in the table, copy the result to
4325      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4326
4327      ??? The current algorithm is rather brute force.
4328      Need to do some profiling.  */
4329
4330   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4331     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4332       {
4333         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4334            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4335            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4336            deleted.  This test also avoids further processing if the
4337            expression wasn't deleted anywhere.  */
4338         if (expr->reaching_reg == NULL)
4339           continue;
4340
4341         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4342         added_copy = 0;
4343
4344         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4345           {
4346             if (! occr->deleted_p)
4347               continue;
4348
4349             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4350               {
4351                 rtx insn = avail->insn;
4352
4353                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4354                 if (avail->copied_p)
4355                   continue;
4356
4357                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4358                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4359                   continue;
4360
4361                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4362                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4363                                                expr,
4364                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4365                   continue;
4366
4367                 added_copy = 1;
4368
4369                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4370                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4371                 avail->copied_p = 1;
4372               }
4373           }
4374
4375           if (added_copy)
4376             update_ld_motion_stores (expr);
4377       }
4378 }
4379
4380 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4381    in INSN.  */
4382 static rtx
4383 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4384 {
4385   rtx new;
4386   rtx set = single_set (insn), set2;
4387   rtx note;
4388   rtx eqv;
4389
4390   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4391      we've verified to be valid.  */
4392
4393   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4394
4395   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4396   set2 = single_set (new);
4397   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4398     return new;
4399   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4400     eqv = XEXP (note, 0);
4401   else
4402     eqv = SET_SRC (set);
4403
4404   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4405
4406   return new;
4407 }
4408
4409 /* Delete redundant computations.
4410    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4411    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4412    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4413
4414    Returns nonzero if a change is made.  */
4415
4416 static int
4417 pre_delete (void)
4418 {
4419   unsigned int i;
4420   int changed;
4421   struct expr *expr;
4422   struct occr *occr;
4423
4424   changed = 0;
4425   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4426     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4427          expr != NULL;
4428          expr = expr->next_same_hash)
4429       {
4430         int indx = expr->bitmap_index;
4431
4432         /* We only need to search antic_occr since we require
4433            ANTLOC != 0.  */
4434
4435         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4436           {
4437             rtx insn = occr->insn;
4438             rtx set;
4439             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4440
4441             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4442             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4443                 && (set = single_set (insn)) != 0
4444                 && dbg_cnt (pre_insn))
4445               {
4446                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4447                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4448                    the mode of the original destination pseudo.  */
4449                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4450                   expr->reaching_reg
4451                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4452
4453                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4454                 delete_insn (insn);
4455                 occr->deleted_p = 1;
4456                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4457                 changed = 1;
4458                 gcse_subst_count++;
4459
4460                 if (dump_file)
4461                   {
4462                     fprintf (dump_file,
4463                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4464                                INSN_UID (insn), indx);
4465                     fprintf (dump_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4466                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4467                   }
4468               }
4469           }
4470       }
4471
4472   return changed;
4473 }
4474
4475 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4476    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4477    has been done.
4478
4479    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4480    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4481    Compiler Design and Implementation.
4482
4483    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4484    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4485    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4486    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4487    through the block.
4488
4489    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4490    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4491    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4492    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4493    redundancies.  */
4494
4495 static int
4496 pre_gcse (void)
4497 {
4498   unsigned int i;
4499   int did_insert, changed;
4500   struct expr **index_map;
4501   struct expr *expr;
4502
4503   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4504      hash table entry.  */
4505
4506   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
4507   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4508     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4509       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4510
4511   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4512   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4513   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4514
4515   /* Delete the redundant insns first so that
4516      - we know what register to use for the new insns and for the other
4517        ones with reaching expressions
4518      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4519
4520   changed = pre_delete ();
4521   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4522
4523   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4524      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4525   pre_insert_copies ();
4526   if (did_insert)
4527     {
4528       commit_edge_insertions ();
4529       changed = 1;
4530     }
4531
4532   free (index_map);
4533   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4534   return changed;
4535 }
4536
4537 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4538
4539    Return nonzero if a change was made.  */
4540
4541 static int
4542 one_pre_gcse_pass (int pass)
4543 {
4544   int changed = 0;
4545
4546   gcse_subst_count = 0;
4547   gcse_create_count = 0;
4548
4549   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4550   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4551   if (flag_gcse_lm)
4552     compute_ld_motion_mems ();
4553
4554   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4555   trim_ld_motion_mems ();
4556   if (dump_file)
4557     dump_hash_table (dump_file, "Expression", &expr_hash_table);
4558
4559   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4560     {
4561       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4562       compute_pre_data ();
4563       changed |= pre_gcse ();
4564       free_edge_list (edge_list);
4565       free_pre_mem ();
4566     }
4567
4568   free_ldst_mems ();
4569   remove_fake_exit_edges ();
4570   free_hash_table (&expr_hash_table);
4571
4572   if (dump_file)
4573     {
4574       fprintf (dump_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4575                current_function_name (), pass, bytes_used);
4576       fprintf (dump_file, "%d substs, %d insns created\n",
4577                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4578     }
4579
4580   return changed;
4581 }
4582 \f
4583 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
4584    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
4585    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
4586    because the following loop optimization pass requires them.  */
4587
4588 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4589    then we would not need to do this here, because jump would add the
4590    necessary REG_LABEL notes.  */
4591
4592 static void
4593 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4594 {
4595   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4596   int i, j;
4597   const char *fmt;
4598
4599   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4600     {
4601       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4602          avoid flow generating (slightly) worse code.
4603
4604          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4605          mark_jump_label for additional information).  */
4606
4607       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
4608                                             REG_NOTES (insn));
4609       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4610         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4611       return;
4612     }
4613
4614   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4615     {
4616       if (fmt[i] == 'e')
4617         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4618       else if (fmt[i] == 'E')
4619         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4620           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4621     }
4622 }
4623
4624 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4625
4626    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4627    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4628    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4629    non-local labels and exceptions.
4630
4631    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4632    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4633    it should be possible with exception handling, since we still have
4634    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4635    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4636
4637 static void
4638 compute_transpout (void)
4639 {
4640   basic_block bb;
4641   unsigned int i;
4642   struct expr *expr;
4643
4644   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4645
4646   FOR_EACH_BB (bb)
4647     {
4648       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
4649          end in call instructions for reasons other than abnormal
4650          control flow.  */
4651       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4652         continue;
4653
4654       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4655         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4656           if (MEM_P (expr->expr))
4657             {
4658               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4659                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4660                 continue;
4661
4662               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4663                  analysis to determine if this mem is actually killed
4664                  by this call.  */
4665               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4666             }
4667     }
4668 }
4669
4670 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4671
4672 /* Very busy expressions.  */
4673 static sbitmap *hoist_vbein;
4674 static sbitmap *hoist_vbeout;
4675
4676 /* Hoistable expressions.  */
4677 static sbitmap *hoist_exprs;
4678
4679 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4680    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4681    more effective than the tail merging code in jump.c.
4682
4683    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4684    code hoisting.  It would be nice.  */
4685
4686 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4687
4688 static void
4689 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4690 {
4691   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4692   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4693   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4694
4695   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4696   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4697   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4698   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4699 }
4700
4701 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4702
4703 static void
4704 free_code_hoist_mem (void)
4705 {
4706   sbitmap_vector_free (antloc);
4707   sbitmap_vector_free (transp);
4708   sbitmap_vector_free (comp);
4709
4710   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4711   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4712   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4713   sbitmap_vector_free (transpout);
4714
4715   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4716 }
4717
4718 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4719
4720    An expression is very busy if all paths from a given point
4721    compute the expression.  */
4722
4723 static void
4724 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4725 {
4726   int changed, passes;
4727   basic_block bb;
4728
4729   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4730   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4731
4732   passes = 0;
4733   changed = 1;
4734
4735   while (changed)
4736     {
4737       changed = 0;
4738
4739       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4740          the convergence.  */
4741       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4742         {
4743           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
4744                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
4745           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4746             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
4747         }
4748
4749       passes++;
4750     }
4751
4752   if (dump_file)
4753     fprintf (dump_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4754 }
4755
4756 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4757
4758 static void
4759 compute_code_hoist_data (void)
4760 {
4761   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4762   compute_transpout ();
4763   compute_code_hoist_vbeinout ();
4764   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4765   if (dump_file)
4766     fprintf (dump_file, "\n");
4767 }
4768
4769 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4770    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4771
4772    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4773    to me that the expression must either be computed or transparent in
4774    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4775    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4776    the expression wasn't a loop invariant.
4777
4778    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4779    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4780    paths.  */
4781
4782 static int
4783 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4784 {
4785   edge pred;
4786   edge_iterator ei;
4787   int visited_allocated_locally = 0;
4788
4789
4790   if (visited == NULL)
4791     {
4792       visited_allocated_locally = 1;
4793       visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
4794     }
4795
4796   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4797     {
4798       basic_block pred_bb = pred->src;
4799
4800       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4801         break;
4802       else if (pred_bb == expr_bb)
4803         continue;
4804       else if (visited[pred_bb->index])
4805         continue;
4806
4807       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4808       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4809         break;
4810       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4811         break;
4812
4813       /* Not killed.  */
4814       else
4815         {
4816           visited[pred_bb->index] = 1;
4817           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4818                                            pred_bb, visited))
4819             break;
4820         }
4821     }
4822   if (visited_allocated_locally)
4823     free (visited);
4824
4825   return (pred == NULL);
4826 }
4827 \f
4828 /* Actually perform code hoisting.  */
4829
4830 static void
4831 hoist_code (void)
4832 {
4833   basic_block bb, dominated;
4834   VEC (basic_block, heap) *domby;
4835   unsigned int i,j;
4836   struct expr **index_map;
4837   struct expr *expr;
4838
4839   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4840
4841   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4842      hash table entry.  */
4843
4844   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
4845   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4846     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4847       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4848
4849   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4850      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4851   FOR_EACH_BB (bb)
4852     {
4853       int found = 0;
4854       int insn_inserted_p;
4855
4856       domby = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb);
4857       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4858          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4859       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4860         {
4861           int hoistable = 0;
4862
4863           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4864               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4865             {
4866               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4867                  we look at every block BB dominates to see if it
4868                  computes the expression.  */
4869               for (j = 0; VEC_iterate (basic_block, domby, j, dominated); j++)
4870                 {
4871                   /* Ignore self dominance.  */
4872                   if (bb == dominated)
4873                     continue;
4874                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4875                      the busy expression and whether or not moving that
4876                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4877                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4878                     continue;
4879
4880                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4881                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4882
4883                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4884                      from a dominated block into BB.  */
4885                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4886                     hoistable++;
4887                 }
4888
4889               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4890                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4891                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4892                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4893                  allocation.  One could increase this value to try harder
4894                  to avoid any possible code expansion due to register
4895                  allocation issues; however experiments have shown that
4896                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4897                  from two successors, so raising this threshold is likely
4898                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4899               if (hoistable > 1)
4900                 {
4901                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4902                   found = 1;
4903                 }
4904             }
4905         }
4906       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4907       if (! found)
4908         {
4909           VEC_free (basic_block, heap, domby);
4910           continue;
4911         }
4912
4913       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4914       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4915         {
4916           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4917              note when we've inserted it.  */
4918           insn_inserted_p = 0;
4919
4920           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4921           if (TEST_BIT (hoist_exprs[bb->index], i))
4922             {
4923               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4924                  we look at every block BB dominates to see if it
4925                  computes the expression.  */
4926               for (j = 0; VEC_iterate (basic_block, domby, j, dominated); j++)
4927                 {
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_basic_block (index_map[i], bb, 0);
4972                           insn_inserted_p = 1;
4973                         }
4974                     }
4975                 }
4976             }
4977         }
4978       VEC_free (basic_block, heap, 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           df_insn_rescan (insn);
5443
5444           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5445           INSN_CODE (insn) = -1;
5446           gcse_create_count++;
5447         }
5448     }
5449 }
5450 \f
5451 /* Store motion code.  */
5452
5453 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5454 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5455 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5456
5457 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5458    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5459 static int * regvec;
5460
5461 /* And current insn, for the same routine.  */
5462 static rtx compute_store_table_current_insn;
5463
5464 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5465 static sbitmap * st_antloc;
5466
5467 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5468 static int num_stores;
5469
5470 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5471    note_stores.  */
5472
5473 static void
5474 reg_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5475               void *data)
5476 {
5477   sbitmap bb_reg = data;
5478
5479   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5480     dest = SUBREG_REG (dest);
5481
5482   if (REG_P (dest))
5483     {
5484       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5485       if (bb_reg)
5486         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5487     }
5488 }
5489
5490 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5491    note_stores.  */
5492
5493 static void
5494 reg_clear_last_set (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5495               void *data)
5496 {
5497   int *dead_vec = data;
5498
5499   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5500     dest = SUBREG_REG (dest);
5501
5502   if (REG_P (dest) &&
5503       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5504     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5505 }
5506
5507 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5508    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5509
5510 static bool
5511 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
5512 {
5513   rtx reg;
5514
5515   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5516     {
5517       reg = XEXP (x, 0);
5518       if (regs_set[REGNO(reg)])
5519         return false;
5520     }
5521
5522   return true;
5523 }
5524
5525 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5526 static rtx
5527 extract_mentioned_regs (rtx x)
5528 {
5529   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5530 }
5531
5532 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5533    registers.  */
5534 static rtx
5535 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5536 {
5537   int i;
5538   enum rtx_code code;
5539   const char * fmt;
5540
5541   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5542  repeat:
5543
5544   if (x == 0)
5545     return accum;
5546
5547   code = GET_CODE (x);
5548   switch (code)
5549     {
5550     case REG:
5551       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5552
5553     case MEM:
5554       x = XEXP (x, 0);
5555       goto repeat;
5556
5557     case PRE_DEC:
5558     case PRE_INC:
5559     case PRE_MODIFY:
5560     case POST_DEC:
5561     case POST_INC:
5562     case POST_MODIFY:
5563       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5564       gcc_unreachable ();
5565
5566     case PC:
5567     case CC0: /*FIXME*/
5568     case CONST:
5569     case CONST_INT:
5570     case CONST_DOUBLE:
5571     case CONST_VECTOR:
5572     case SYMBOL_REF:
5573     case LABEL_REF:
5574     case ADDR_VEC:
5575     case ADDR_DIFF_VEC:
5576       return accum;
5577
5578     default:
5579       break;
5580     }
5581
5582   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5583   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5584
5585   for (; i >= 0; i--)
5586     {
5587       if (fmt[i] == 'e')
5588         {
5589           rtx tem = XEXP (x, i);
5590
5591           /* If we are about to do the last recursive call
5592              needed at this level, change it into iteration.  */
5593           if (i == 0)
5594             {
5595               x = tem;
5596               goto repeat;
5597             }
5598
5599           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5600         }
5601       else if (fmt[i] == 'E')
5602         {
5603           int j;
5604
5605           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5606             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5607         }
5608     }
5609
5610   return accum;
5611 }
5612
5613 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5614    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5615    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5616    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5617    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5618
5619    The results are stored this way:
5620
5621    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5622    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5623       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5624       expression of this type may be anticipatable
5625    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5626       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5627    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5628       available is stored in reaching_reg.
5629
5630    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5631    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5632    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5633    */
5634
5635 static void
5636 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5637 {
5638   struct ls_expr * ptr;
5639   rtx dest, set, tmp;
5640   int check_anticipatable, check_available;
5641   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5642
5643   set = single_set (insn);
5644   if (!set)
5645     return;
5646
5647   dest = SET_DEST (set);
5648
5649   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5650       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5651     return;
5652
5653   if (side_effects_p (dest))
5654     return;
5655
5656   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5657      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5658      continue.  */
5659   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5660     return;
5661
5662   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5663      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5664   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5665     return;
5666
5667   /* Make sure that the SET_SRC of this store insns can be assigned to
5668      a register, or we will fail later on in replace_store_insn, which
5669      assumes that we can do this.  But sometimes the target machine has
5670      oddities like MEM read-modify-write instruction.  See for example
5671      PR24257.  */
5672   if (!can_assign_to_reg_p (SET_SRC (set)))
5673     return;
5674
5675   ptr = ldst_entry (dest);
5676   if (!ptr->pattern_regs)
5677     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5678
5679   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5680      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5681   check_anticipatable = 0;
5682   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5683     check_anticipatable = 1;
5684   else
5685     {
5686       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5687       if (tmp != NULL_RTX
5688           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5689         check_anticipatable = 1;
5690     }
5691   if (check_anticipatable)
5692     {
5693       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5694         tmp = NULL_RTX;
5695       else
5696         tmp = insn;
5697       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5698                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5699     }
5700
5701   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5702      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5703      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5704   check_available = 0;
5705   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5706     check_available = 1;
5707   else
5708     {
5709       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5710       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5711         check_available = 1;
5712     }
5713   if (check_available)
5714     {
5715       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5716          failed last time.  */
5717       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5718         {
5719           for (tmp = BB_END (bb);
5720                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5721                tmp = PREV_INSN (tmp))
5722             continue;
5723           if (tmp == insn)
5724             check_available = 0;
5725         }
5726       else
5727         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5728                                               bb, regs_set_after,
5729                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5730     }
5731   if (!check_available)
5732     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5733 }
5734
5735 /* Find available and anticipatable stores.  */
5736
5737 static int
5738 compute_store_table (void)
5739 {
5740   int ret;
5741   basic_block bb;
5742   unsigned regno;
5743   rtx insn, pat, tmp;
5744   int *last_set_in, *already_set;
5745   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5746
5747   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5748
5749   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5750                                                        max_gcse_regno);
5751   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5752   pre_ldst_mems = 0;
5753   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5754                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5755   last_set_in = XCNEWVEC (int, max_gcse_regno);
5756   already_set = XNEWVEC (int, max_gcse_regno);
5757
5758   /* Find all the stores we care about.  */
5759   FOR_EACH_BB (bb)
5760     {
5761       /* First compute the registers set in this block.  */
5762       regvec = last_set_in;
5763
5764       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5765         {
5766           if (! INSN_P (insn))
5767             continue;
5768
5769           if (CALL_P (insn))
5770             {
5771               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5772                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5773                   {
5774                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5775                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5776                   }
5777             }
5778
5779           pat = PATTERN (insn);
5780           compute_store_table_current_insn = insn;
5781           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5782         }
5783
5784       /* Now find the stores.  */
5785       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5786       regvec = already_set;
5787       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5788         {
5789           if (! INSN_P (insn))
5790             continue;
5791
5792           if (CALL_P (insn))
5793             {
5794               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5795                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5796                   already_set[regno] = 1;
5797             }
5798
5799           pat = PATTERN (insn);
5800           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5801
5802           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5803           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5804
5805           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5806           compute_store_table_current_insn = insn;
5807           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5808           if (CALL_P (insn))
5809             {
5810               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5811                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno)
5812                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5813                   last_set_in[regno] = 0;
5814             }
5815         }
5816
5817 #ifdef ENABLE_CHECKING
5818       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5819       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5820         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5821 #endif
5822
5823       /* Clear temporary marks.  */
5824       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5825         {
5826           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5827           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5828               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5829             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5830         }
5831     }
5832
5833   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5834      be no opportunity to optimize them.  */
5835   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5836        ptr != NULL;
5837        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5838     {
5839       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5840         {
5841           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5842           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5843           free_ldst_entry (ptr);
5844         }
5845       else
5846         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5847     }
5848
5849   ret = enumerate_ldsts ();
5850
5851   if (dump_file)
5852     {
5853       fprintf (dump_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5854       print_ldst_list (dump_file);
5855     }
5856
5857   free (last_set_in);
5858   free (already_set);
5859   return ret;
5860 }
5861
5862 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5863    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5864    after the X.  */
5865
5866 static bool
5867 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5868 {
5869   if (after)
5870     return anti_dependence (x, store_pattern);
5871   else
5872     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5873                             rtx_addr_varies_p);
5874 }
5875
5876 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5877    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5878    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5879    after the insn X.  */
5880
5881 static bool
5882 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5883 {
5884   const char * fmt;
5885   int i, j;
5886   int ret = false;
5887
5888   if (!x)
5889     return false;
5890
5891   if (GET_CODE (x) == SET)
5892     x = SET_SRC (x);
5893
5894   if (MEM_P (x))
5895     {
5896       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5897         return true;
5898     }
5899
5900   /* Recursively process the insn.  */
5901   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5902
5903   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5904     {
5905       if (fmt[i] == 'e')
5906         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5907       else if (fmt[i] == 'E')
5908         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5909           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5910     }
5911   return ret;
5912 }
5913
5914 static inline bool
5915 store_killed_in_pat (rtx x, rtx pat, int after)
5916 {
5917   if (GET_CODE (pat) == SET)
5918     {
5919       rtx dest = SET_DEST (pat);
5920
5921       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5922         dest = XEXP (dest, 0);
5923
5924       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5925       if (MEM_P (dest)
5926           && !expr_equiv_p (dest, x))
5927         {
5928           if (after)
5929             {
5930               if (output_dependence (dest, x))
5931                 return true;
5932             }
5933           else
5934             {
5935               if (output_dependence (x, dest))
5936                 return true;
5937             }
5938         }
5939     }
5940
5941   if (find_loads (pat, x, after))
5942     return true;
5943
5944   return false;
5945 }
5946
5947 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5948    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5949    after the insn.  Return true if it does.  */
5950
5951 static bool
5952 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
5953 {
5954   rtx reg, base, note, pat;
5955
5956   if (!INSN_P (insn))
5957     return false;
5958
5959   if (CALL_P (insn))
5960     {
5961       /* A normal or pure call might read from pattern,
5962          but a const call will not.  */
5963       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
5964         return true;
5965
5966       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5967          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5968       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5969         {
5970           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5971           if (!base
5972               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5973                   && GET_MODE (base) == Pmode
5974                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5975             return true;
5976         }
5977
5978       return false;
5979     }
5980
5981   pat = PATTERN (insn);
5982   if (GET_CODE (pat) == SET)
5983     {
5984       if (store_killed_in_pat (x, pat, after))
5985         return true;
5986     }
5987   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
5988     {
5989       int i;
5990
5991       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
5992         if (store_killed_in_pat (x, XVECEXP (pat, 0, i), after))
5993           return true;
5994     }
5995   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
5996     return true;
5997
5998   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
5999      location aliased with X, then this insn kills X.  */
6000   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6001   if (! note)
6002     return false;
6003   note = XEXP (note, 0);
6004
6005   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
6006      alias relationship, then it does not kill X.  */
6007   if (expr_equiv_p (note, x))
6008     return false;
6009
6010   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
6011   return find_loads (note, x, after);
6012 }
6013
6014 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
6015    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
6016    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
6017    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
6018
6019 static bool
6020 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6021                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
6022 {
6023   rtx last = BB_END (bb), act;
6024
6025   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
6026     {
6027       /* We do not know where it will happen.  */
6028       if (fail_insn)
6029         *fail_insn = NULL_RTX;
6030       return true;
6031     }
6032
6033   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
6034   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
6035     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
6036       {
6037         if (fail_insn)
6038           *fail_insn = act;
6039         return true;
6040       }
6041
6042   return false;
6043 }
6044
6045 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6046    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
6047    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
6048 static bool
6049 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6050                      int *regs_set_before)
6051 {
6052   rtx first = BB_HEAD (bb);
6053
6054   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
6055     return true;
6056
6057   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6058     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
6059       return true;
6060
6061   return false;
6062 }
6063
6064 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
6065    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
6066 static void
6067 build_store_vectors (void)
6068 {
6069   basic_block bb;
6070   int *regs_set_in_block;
6071   rtx insn, st;
6072   struct ls_expr * ptr;
6073   unsigned regno;
6074
6075   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6076      by aliasing later in its block.  */
6077   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6078   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
6079
6080   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6081   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6082
6083   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6084     {
6085       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6086         {
6087           insn = XEXP (st, 0);
6088           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6089
6090           /* If we've already seen an available expression in this block,
6091              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6092              copy the SRC expression to an unused register in case there
6093              are any side effects.  */
6094           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6095             {
6096               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6097               if (dump_file)
6098                 fprintf (dump_file, "Removing redundant store:\n");
6099               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6100               continue;
6101             }
6102           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6103         }
6104
6105       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6106         {
6107           insn = XEXP (st, 0);
6108           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6109           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6110         }
6111     }
6112
6113   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6114   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6115
6116   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6117   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6118   regs_set_in_block = XNEWVEC (int, max_gcse_regno);
6119
6120   FOR_EACH_BB (bb)
6121     {
6122       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6123         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6124
6125       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6126         {
6127           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6128                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6129             {
6130               /* It should not be necessary to consider the expression
6131                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6132               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6133                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6134                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6135             }
6136           else
6137             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6138         }
6139     }
6140
6141   free (regs_set_in_block);
6142
6143   if (dump_file)
6144     {
6145       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6146       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6147       dump_sbitmap_vector (dump_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6148       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6149     }
6150 }
6151
6152 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6153    the BB_HEAD if needed.  */
6154
6155 static void
6156 insert_insn_start_basic_block (rtx insn, basic_block bb)
6157 {
6158   /* Insert at start of successor block.  */
6159   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6160   rtx before = BB_HEAD (bb);
6161   while (before != 0)
6162     {
6163       if (! LABEL_P (before)
6164           && !NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (before))
6165         break;
6166       prev = before;
6167       if (prev == BB_END (bb))
6168         break;
6169       before = NEXT_INSN (before);
6170     }
6171
6172   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev, bb);
6173
6174   if (dump_file)
6175     {
6176       fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6177                bb->index);
6178       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6179       fprintf (dump_file, "\n");
6180     }
6181 }
6182
6183 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6184    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6185    if an edge insertion was performed.  */
6186
6187 static int
6188 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6189 {
6190   rtx reg, insn;
6191   basic_block bb;
6192   edge tmp;
6193   edge_iterator ei;
6194
6195   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6196      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6197   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6198     return 0;
6199
6200   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6201     return 0;
6202
6203   reg = expr->reaching_reg;
6204   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6205
6206   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6207      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6208      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6209   bb = e->dest;
6210   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6211     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6212       {
6213         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6214         
6215         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6216         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6217           break;
6218       }
6219
6220   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6221      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6222   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6223     {
6224       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6225         {
6226           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6227           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6228         }
6229       insert_insn_start_basic_block (insn, bb);
6230       return 0;
6231     }
6232
6233   /* We can't put stores in the front of blocks pointed to by abnormal
6234      edges since that may put a store where one didn't used to be.  */
6235   gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
6236
6237   insert_insn_on_edge (insn, e);
6238
6239   if (dump_file)
6240     {
6241       fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6242                e->src->index, e->dest->index);
6243       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6244       fprintf (dump_file, "\n");
6245     }
6246
6247   return 1;
6248 }
6249
6250 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6251    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6252
6253    This could be rather expensive.  */
6254
6255 static void
6256 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6257 {
6258   edge_iterator *stack, ei;
6259   int sp;
6260   edge act;
6261   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6262   rtx last, insn, note;
6263   rtx mem = smexpr->pattern;
6264
6265   stack = XNEWVEC (edge_iterator, n_basic_blocks);
6266   sp = 0;
6267   ei = ei_start (bb->succs);
6268
6269   sbitmap_zero (visited);
6270
6271   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6272   while (1)
6273     {
6274       if (!act)
6275         {
6276           if (!sp)
6277             {
6278               free (stack);
6279               sbitmap_free (visited);
6280               return;
6281             }
6282           act = ei_edge (stack[--sp]);
6283         }
6284       bb = act->dest;
6285
6286       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6287           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6288         {
6289           if (!ei_end_p (ei))
6290               ei_next (&ei);
6291           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6292           continue;
6293         }
6294       SET_BIT (visited, bb->index);
6295
6296       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6297         {
6298           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6299                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6300                last = XEXP (last, 1))
6301             continue;
6302           last = XEXP (last, 0);
6303         }
6304       else
6305         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6306
6307       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6308         if (INSN_P (insn))
6309           {
6310             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6311             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6312               continue;
6313
6314             if (dump_file)
6315               fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6316                        INSN_UID (insn));
6317             remove_note (insn, note);
6318           }
6319
6320       if (!ei_end_p (ei))
6321         ei_next (&ei);
6322       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6323
6324       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6325         {
6326           if (act)
6327             stack[sp++] = ei;
6328           ei = ei_start (bb->succs);
6329           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6330         }
6331     }
6332 }
6333
6334 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6335
6336 static void
6337 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6338 {
6339   rtx insn, mem, note, set, ptr, pair;
6340
6341   mem = smexpr->pattern;
6342   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6343
6344   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6345     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6346       {
6347         XEXP (ptr, 0) = insn;
6348         break;
6349       }
6350
6351   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement, and patch
6352      up the LIBCALL notes.  */
6353   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6354
6355   note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6356   if (note)
6357     {
6358       pair = XEXP (note, 0);
6359       note = find_reg_note (pair, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6360       XEXP (note, 0) = insn;
6361     }
6362   note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6363   if (note)
6364     {
6365       pair = XEXP (note, 0);
6366       note = find_reg_note (pair, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6367       XEXP (note, 0) = insn;
6368     }
6369
6370   /* Emit the insn AFTER all the notes are transferred.
6371      This is cheaper since we avoid df rescanning for the note change.  */
6372   insn = emit_insn_after (insn, del);
6373
6374   if (dump_file)
6375     {
6376       fprintf (dump_file,
6377                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6378       print_inline_rtx (dump_file, del, 6);
6379       fprintf (dump_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6380       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6381       fprintf (dump_file, "\n");
6382     }
6383
6384   delete_insn (del);
6385
6386   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6387      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6388      definition, so drop them.  */
6389   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6390     if (INSN_P (insn))
6391       {
6392         set = single_set (insn);
6393         if (!set)
6394           continue;
6395         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6396           return;
6397         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6398         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6399           continue;
6400
6401         if (dump_file)
6402           fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6403                    INSN_UID (insn));
6404         remove_note (insn, note);
6405       }
6406   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6407 }
6408
6409
6410 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6411    the reaching_reg for later storing.  */
6412
6413 static void
6414 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6415 {
6416   rtx reg, i, del;
6417
6418   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6419     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6420
6421   reg = expr->reaching_reg;
6422
6423   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6424     {
6425       del = XEXP (i, 0);
6426       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6427         {
6428           /* We know there is only one since we deleted redundant
6429              ones during the available computation.  */
6430           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6431           break;
6432         }
6433     }
6434 }
6435
6436 /* Free memory used by store motion.  */
6437
6438 static void
6439 free_store_memory (void)
6440 {
6441   free_ldst_mems ();
6442
6443   if (ae_gen)
6444     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6445   if (ae_kill)
6446     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6447   if (transp)
6448     sbitmap_vector_free (transp);
6449   if (st_antloc)
6450     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6451   if (pre_insert_map)
6452     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6453   if (pre_delete_map)
6454     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6455   if (reg_set_in_block)
6456     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6457
6458   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6459   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6460 }
6461
6462 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6463    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6464
6465 static void
6466 store_motion (void)
6467 {
6468   basic_block bb;
6469   int x;
6470   struct ls_expr * ptr;
6471   int update_flow = 0;
6472
6473   if (dump_file)
6474     {
6475       fprintf (dump_file, "before store motion\n");
6476       print_rtl (dump_file, get_insns ());
6477     }
6478
6479   init_alias_analysis ();
6480
6481   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6482   num_stores = compute_store_table ();
6483   if (num_stores == 0)
6484     {
6485       htab_delete (pre_ldst_table);
6486       pre_ldst_table = NULL;
6487       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6488       end_alias_analysis ();
6489       return;
6490     }
6491
6492   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6493   build_store_vectors ();
6494   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6495   connect_infinite_loops_to_exit ();
6496
6497   edge_list = pre_edge_rev_lcm (num_stores, transp, ae_gen,
6498                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6499                                 &pre_delete_map);
6500
6501   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6502   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6503     {
6504       /* If any of the edges we have above are abnormal, we can't move this
6505          store.  */
6506       for (x = NUM_EDGES (edge_list) - 1; x >= 0; x--)
6507         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index)
6508             && (INDEX_EDGE (edge_list, x)->flags & EDGE_ABNORMAL))
6509           break;
6510
6511       if (x >= 0)
6512         {
6513           if (dump_file != NULL)
6514             fprintf (dump_file,
6515                      "Can't replace store %d: abnormal edge from %d to %d\n",
6516                      ptr->index, INDEX_EDGE (edge_list, x)->src->index,
6517                      INDEX_EDGE (edge_list, x)->dest->index);
6518           continue;
6519         }
6520                       
6521       /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6522
6523       FOR_EACH_BB (bb)
6524         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6525           delete_store (ptr, bb);
6526
6527       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6528         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6529           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6530     }
6531
6532   if (update_flow)
6533     commit_edge_insertions ();
6534
6535   free_store_memory ();
6536   free_edge_list (edge_list);
6537   remove_fake_exit_edges ();
6538   end_alias_analysis ();
6539 }
6540
6541 \f
6542 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6543
6544 static int
6545 bypass_jumps (void)
6546 {
6547   int changed;
6548
6549   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6550      setjmp, so just punt to be safe.  */
6551   if (current_function_calls_setjmp)
6552     return 0;
6553
6554   /* Identify the basic block information for this function, including
6555      successors and predecessors.  */
6556   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6557
6558   if (dump_file)
6559     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
6560
6561   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6562   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
6563       || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6564     return 0;
6565
6566   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6567   bytes_used = 0;
6568
6569   /* We need alias.  */
6570   init_alias_analysis ();
6571
6572   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6573      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6574      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6575      computation.
6576
6577      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6578      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6579      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6580
6581   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6582   compute_sets ();
6583
6584   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6585   alloc_gcse_mem ();
6586   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, true, true);
6587   free_gcse_mem ();
6588
6589   if (dump_file)
6590     {
6591       fprintf (dump_file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6592                current_function_name (), n_basic_blocks);
6593       fprintf (dump_file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6594     }
6595
6596   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6597   free_reg_set_mem ();
6598
6599   /* We are finished with alias.  */
6600   end_alias_analysis ();
6601
6602   return changed;
6603 }
6604
6605 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6606    optimization about to be performed.  */
6607
6608 static bool
6609 is_too_expensive (const char *pass)
6610 {
6611   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6612      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6613      particularly useful.
6614
6615      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6616      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6617      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6618      threshold the number of blocks, uses something with a more
6619      graceful degradation.  */
6620   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6621     {
6622       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6623                "%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6624                pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6625
6626       return true;
6627     }
6628
6629   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6630      storage it's better just to disable the optimization.  */
6631   if ((n_basic_blocks
6632        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6633        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6634     {
6635       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6636                "%s: %d basic blocks and %d registers",
6637                pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6638
6639       return true;
6640     }
6641
6642   return false;
6643 }
6644 \f
6645 static bool
6646 gate_handle_jump_bypass (void)
6647 {
6648   return optimize > 0 && flag_gcse;
6649 }
6650
6651 /* Perform jump bypassing and control flow optimizations.  */
6652 static unsigned int
6653 rest_of_handle_jump_bypass (void)
6654 {
6655   delete_unreachable_blocks ();
6656   if (bypass_jumps ())
6657     {
6658       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6659       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6660       cleanup_cfg (0);
6661     }
6662   return 0;
6663 }
6664
6665 struct tree_opt_pass pass_jump_bypass =
6666 {
6667   "bypass",                             /* name */
6668   gate_handle_jump_bypass,              /* gate */   
6669   rest_of_handle_jump_bypass,           /* execute */       
6670   NULL,                                 /* sub */
6671   NULL,                                 /* next */
6672   0,                                    /* static_pass_number */
6673   TV_BYPASS,                            /* tv_id */
6674   0,                                    /* properties_required */
6675   0,                                    /* properties_provided */
6676   0,                                    /* properties_destroyed */
6677   0,                                    /* todo_flags_start */
6678   TODO_dump_func |
6679   TODO_ggc_collect | TODO_verify_flow,  /* todo_flags_finish */
6680   'G'                                   /* letter */
6681 };
6682
6683
6684 static bool
6685 gate_handle_gcse (void)
6686 {
6687   return optimize > 0 && flag_gcse;
6688 }
6689
6690
6691 static unsigned int
6692 rest_of_handle_gcse (void)
6693 {
6694   int save_csb, save_cfj;
6695   int tem2 = 0, tem;
6696   tem = gcse_main (get_insns ());
6697   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6698   rebuild_jump_labels (get_insns ());
6699   save_csb = flag_cse_skip_blocks;
6700   save_cfj = flag_cse_follow_jumps;
6701   flag_cse_skip_blocks = flag_cse_follow_jumps = 0;
6702
6703   /* If -fexpensive-optimizations, re-run CSE to clean up things done
6704      by gcse.  */
6705   if (flag_expensive_optimizations)
6706     {
6707       timevar_push (TV_CSE);
6708       tem2 = cse_main (get_insns (), max_reg_num ());
6709       df_finish_pass ();
6710       purge_all_dead_edges ();
6711       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6712       timevar_pop (TV_CSE);
6713       cse_not_expected = !flag_rerun_cse_after_loop;
6714     }
6715
6716   /* If gcse or cse altered any jumps, rerun jump optimizations to clean
6717      things up.  */
6718   if (tem || tem2)
6719     {
6720       timevar_push (TV_JUMP);
6721       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6722       cleanup_cfg (0);
6723       timevar_pop (TV_JUMP);
6724     }
6725
6726   flag_cse_skip_blocks = save_csb;
6727   flag_cse_follow_jumps = save_cfj;
6728   return 0;
6729 }
6730
6731 struct tree_opt_pass pass_gcse =
6732 {
6733   "gcse1",                              /* name */
6734   gate_handle_gcse,                     /* gate */   
6735   rest_of_handle_gcse,                  /* execute */       
6736   NULL,                                 /* sub */
6737   NULL,                                 /* next */
6738   0,                                    /* static_pass_number */
6739   TV_GCSE,                              /* tv_id */
6740   0,                                    /* properties_required */
6741   0,                                    /* properties_provided */
6742   0,                                    /* properties_destroyed */
6743   0,                                    /* todo_flags_start */
6744   TODO_df_finish |
6745   TODO_dump_func |
6746   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect,  /* todo_flags_finish */
6747   'G'                                   /* letter */
6748 };
6749
6750
6751 #include "gt-gcse.h"