OSDN Git Service

0bd96e02e4e5f2199c7c1091731d51125e6ed81f
[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 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
20 02111-1307, USA.  */
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 "toplev.h"
148
149 #include "rtl.h"
150 #include "tm_p.h"
151 #include "regs.h"
152 #include "hard-reg-set.h"
153 #include "flags.h"
154 #include "real.h"
155 #include "insn-config.h"
156 #include "recog.h"
157 #include "basic-block.h"
158 #include "output.h"
159 #include "function.h"
160 #include "expr.h" 
161 #include "ggc.h"
162 #include "params.h"
163
164 #include "obstack.h"
165 #define obstack_chunk_alloc gmalloc
166 #define obstack_chunk_free free
167
168 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
169    moving loop invariant calculations out of loops.
170
171    Originally this tended to create worse overall code, but several
172    improvements during the development of PRE seem to have made following
173    back edges generally a win.
174
175    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
176    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
177    out of loops.  At some point we might need to move some of those
178    heuristics into gcse.c.  */
179 #define FOLLOW_BACK_EDGES 1
180
181 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
182    are a superset of those done by GCSE.
183
184    We perform the following steps:
185
186    1) Compute basic block information.
187
188    2) Compute table of places where registers are set.
189
190    3) Perform copy/constant propagation.
191
192    4) Perform global cse.
193
194    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
195
196    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
197    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
198    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
199    GCSE will try to use an existing register containing the common
200    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
201    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
202
203    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
204    (set (pseudo-reg) (expression)).
205    Function want_to_gcse_p says what these are.
206
207    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
208    partially redundant).
209
210    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
211    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
212    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
213
214    **********************
215
216    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
217    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
218    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
219    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
220    the expense.
221
222    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
223    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
224    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
225    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
226
227    It was found doing copy propagation between each pass enables further
228    substitutions.
229
230    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
231    awhile to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter max-gcse-passes can
232    be modified if one wants to experiment.
233
234    **********************
235
236    The steps for PRE are:
237
238    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
239
240    2) Perform the data flow analysis for PRE.
241
242    3) Delete the redundant instructions
243
244    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
245       redundant instructions fully redundant.
246
247    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
248       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
249
250    The deletion is done first so that when we do insertions we
251    know which pseudo reg to use.
252
253    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
254    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
255    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
256
257    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
258    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
259    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
260    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
261    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
262    each register in each block and thus can try to use an existing register.
263
264    **********************
265
266    A fair bit of simplicity is created by creating small functions for simple
267    tasks, even when the function is only called in one place.  This may
268    measurably slow things down [or may not] by creating more function call
269    overhead than is necessary.  The source is laid out so that it's trivial
270    to make the affected functions inline so that one can measure what speed
271    up, if any, can be achieved, and maybe later when things settle things can
272    be rearranged.
273
274    Help stamp out big monolithic functions!  */
275 \f
276 /* GCSE global vars.  */
277
278 /* -dG dump file.  */
279 static FILE *gcse_file;
280
281 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
282    want to do this for two cases.
283
284     * If we changed any jumps via cprop.
285
286     * If we added any labels via edge splitting.  */
287
288 static int run_jump_opt_after_gcse;
289
290 /* Bitmaps are normally not included in debugging dumps.
291    However it's useful to be able to print them from GDB.
292    We could create special functions for this, but it's simpler to
293    just allow passing stderr to the dump_foo fns.  Since stderr can
294    be a macro, we store a copy here.  */
295 static FILE *debug_stderr;
296
297 /* An obstack for our working variables.  */
298 static struct obstack gcse_obstack;
299
300 /* Non-zero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
301    This is trivially true for integer and floating point values.
302    It may or may not be true for condition codes.  */
303 static char can_copy_p[(int) NUM_MACHINE_MODES];
304
305 /* Non-zero if can_copy_p has been initialized.  */
306 static int can_copy_init_p;
307
308 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
309
310 /* Hash table of expressions.  */
311
312 struct expr
313 {
314   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
315   rtx expr;
316   /* Index in the available expression bitmaps.  */
317   int bitmap_index;
318   /* Next entry with the same hash.  */
319   struct expr *next_same_hash;
320   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
321      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
322      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
323      to the occurrence and the output is not used between the start of
324      the block and the occurrence.  */
325   struct occr *antic_occr;
326   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
327      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
328      basic block and the operands are not modified by following statements in
329      the basic block [including this insn].  */
330   struct occr *avail_occr;
331   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
332      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
333      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
334   rtx reaching_reg;
335 };
336
337 /* Occurrence of an expression.
338    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
339    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
340
341 struct occr
342 {
343   /* Next occurrence of this expression.  */
344   struct occr *next;
345   /* The insn that computes the expression.  */
346   rtx insn;
347   /* Non-zero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
348   char deleted_p;
349   /* Non-zero if this [available] occurrence has been copied to
350      reaching_reg.  */
351   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
352      the same byte.  */
353   char copied_p;
354 };
355
356 /* Expression and copy propagation hash tables.
357    Each hash table is an array of buckets.
358    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
359    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
360    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
361    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
362    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
363    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
364
365 /* Total size of the expression hash table, in elements.  */
366 static unsigned int expr_hash_table_size;
367
368 /* The table itself.
369    This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
370 static struct expr **expr_hash_table;
371
372 /* Total size of the copy propagation hash table, in elements.  */
373 static unsigned int set_hash_table_size;
374
375 /* The table itself.
376    This is an array of `set_hash_table_size' elements.  */
377 static struct expr **set_hash_table;
378
379 /* Mapping of uids to cuids.
380    Only real insns get cuids.  */
381 static int *uid_cuid;
382
383 /* Highest UID in UID_CUID.  */
384 static int max_uid;
385
386 /* Get the cuid of an insn.  */
387 #ifdef ENABLE_CHECKING
388 #define INSN_CUID(INSN) (INSN_UID (INSN) > max_uid ? (abort (), 0) : uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
389 #else
390 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
391 #endif
392
393 /* Number of cuids.  */
394 static int max_cuid;
395
396 /* Mapping of cuids to insns.  */
397 static rtx *cuid_insn;
398
399 /* Get insn from cuid.  */
400 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
401
402 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
403    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
404    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
405 static unsigned int max_gcse_regno;
406
407 /* Maximum number of cse-able expressions found.  */
408 static int n_exprs;
409
410 /* Maximum number of assignments for copy propagation found.  */
411 static int n_sets;
412
413 /* Table of registers that are modified.
414
415    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
416    is set.
417
418    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
419    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
420    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
421
422    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
423    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
424    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
425    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
426    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
427    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
428    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
429    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
430    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
431    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
432    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
433    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
434    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
435
436 typedef struct reg_set
437 {
438   /* The next setting of this register.  */
439   struct reg_set *next;
440   /* The insn where it was set.  */
441   rtx insn;
442 } reg_set;
443
444 static reg_set **reg_set_table;
445
446 /* Size of `reg_set_table'.
447    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
448    necessary.  */
449 static int reg_set_table_size;
450
451 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
452 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
453
454 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
455    or store motion. 
456    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
457    anything except itself. (ie, loads and stores to a single location).
458    We can then allow movement of these MEM refs with a little special 
459    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
460    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
461    no side effects so we can re-issue the setter value.  
462    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
463    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
464
465 struct ls_expr
466 {
467   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
468   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
469   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
470   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
471   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
472   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
473   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
474   int hash_index;               /* Index when in a hash table.  */
475   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
476 };
477
478 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
479 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
480
481 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
482    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
483    the start of the basic block.  */
484 static regset reg_set_bitmap;
485
486 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
487    This is used by expr_killed_p and compute_transp.
488    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
489    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
490    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
491 static sbitmap *reg_set_in_block;
492
493 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
494    memory within that block.  */
495 static rtx * modify_mem_list;
496 bitmap modify_mem_list_set;
497
498 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
499 static rtx * canon_modify_mem_list;
500 bitmap canon_modify_mem_list_set;
501 /* Various variables for statistics gathering.  */
502
503 /* Memory used in a pass.
504    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
505    to keep an eye on memory usage.  */
506 static int bytes_used;
507
508 /* GCSE substitutions made.  */
509 static int gcse_subst_count;
510 /* Number of copy instructions created.  */
511 static int gcse_create_count;
512 /* Number of constants propagated.  */
513 static int const_prop_count;
514 /* Number of copys propagated.  */
515 static int copy_prop_count;
516 \f
517 /* These variables are used by classic GCSE.
518    Normally they'd be defined a bit later, but `rd_gen' needs to
519    be declared sooner.  */
520
521 /* Each block has a bitmap of each type.
522    The length of each blocks bitmap is:
523
524        max_cuid  - for reaching definitions
525        n_exprs - for available expressions
526
527    Thus we view the bitmaps as 2 dimensional arrays.  i.e.
528    rd_kill[block_num][cuid_num]
529    ae_kill[block_num][expr_num]                  */
530
531 /* For reaching defs */
532 static sbitmap *rd_kill, *rd_gen, *reaching_defs, *rd_out;
533
534 /* for available exprs */
535 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen, *ae_in, *ae_out;
536
537 /* Objects of this type are passed around by the null-pointer check
538    removal routines.  */
539 struct null_pointer_info
540 {
541   /* The basic block being processed.  */
542   int current_block;
543   /* The first register to be handled in this pass.  */
544   unsigned int min_reg;
545   /* One greater than the last register to be handled in this pass.  */
546   unsigned int max_reg;
547   sbitmap *nonnull_local;
548   sbitmap *nonnull_killed;
549 };
550 \f
551 static void compute_can_copy    PARAMS ((void));
552 static char *gmalloc            PARAMS ((unsigned int));
553 static char *grealloc           PARAMS ((char *, unsigned int));
554 static char *gcse_alloc         PARAMS ((unsigned long));
555 static void alloc_gcse_mem      PARAMS ((rtx));
556 static void free_gcse_mem       PARAMS ((void));
557 static void alloc_reg_set_mem   PARAMS ((int));
558 static void free_reg_set_mem    PARAMS ((void));
559 static int get_bitmap_width     PARAMS ((int, int, int));
560 static void record_one_set      PARAMS ((int, rtx));
561 static void record_set_info     PARAMS ((rtx, rtx, void *));
562 static void compute_sets        PARAMS ((rtx));
563 static void hash_scan_insn      PARAMS ((rtx, int, int));
564 static void hash_scan_set       PARAMS ((rtx, rtx, int));
565 static void hash_scan_clobber   PARAMS ((rtx, rtx));
566 static void hash_scan_call      PARAMS ((rtx, rtx));
567 static int want_to_gcse_p       PARAMS ((rtx));
568 static int oprs_unchanged_p     PARAMS ((rtx, rtx, int));
569 static int oprs_anticipatable_p PARAMS ((rtx, rtx));
570 static int oprs_available_p     PARAMS ((rtx, rtx));
571 static void insert_expr_in_table PARAMS ((rtx, enum machine_mode, rtx,
572                                           int, int));
573 static void insert_set_in_table PARAMS ((rtx, rtx));
574 static unsigned int hash_expr   PARAMS ((rtx, enum machine_mode, int *, int));
575 static unsigned int hash_expr_1 PARAMS ((rtx, enum machine_mode, int *));
576 static unsigned int hash_string_1 PARAMS ((const char *));
577 static unsigned int hash_set    PARAMS ((int, int));
578 static int expr_equiv_p         PARAMS ((rtx, rtx));
579 static void record_last_reg_set_info PARAMS ((rtx, int));
580 static void record_last_mem_set_info PARAMS ((rtx));
581 static void record_last_set_info PARAMS ((rtx, rtx, void *));
582 static void compute_hash_table  PARAMS ((int));
583 static void alloc_set_hash_table PARAMS ((int));
584 static void free_set_hash_table PARAMS ((void));
585 static void compute_set_hash_table PARAMS ((void));
586 static void alloc_expr_hash_table PARAMS ((unsigned int));
587 static void free_expr_hash_table PARAMS ((void));
588 static void compute_expr_hash_table PARAMS ((void));
589 static void dump_hash_table     PARAMS ((FILE *, const char *, struct expr **,
590                                          int, int));
591 static struct expr *lookup_expr PARAMS ((rtx));
592 static struct expr *lookup_set  PARAMS ((unsigned int, rtx));
593 static struct expr *next_set    PARAMS ((unsigned int, struct expr *));
594 static void reset_opr_set_tables PARAMS ((void));
595 static int oprs_not_set_p       PARAMS ((rtx, rtx));
596 static void mark_call           PARAMS ((rtx));
597 static void mark_set            PARAMS ((rtx, rtx));
598 static void mark_clobber        PARAMS ((rtx, rtx));
599 static void mark_oprs_set       PARAMS ((rtx));
600 static void alloc_cprop_mem     PARAMS ((int, int));
601 static void free_cprop_mem      PARAMS ((void));
602 static void compute_transp      PARAMS ((rtx, int, sbitmap *, int));
603 static void compute_transpout   PARAMS ((void));
604 static void compute_local_properties PARAMS ((sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
605                                               int));
606 static void compute_cprop_data  PARAMS ((void));
607 static void find_used_regs      PARAMS ((rtx *, void *));
608 static int try_replace_reg      PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
609 static struct expr *find_avail_set PARAMS ((int, rtx));
610 static int cprop_jump           PARAMS ((basic_block, rtx, rtx, rtx));
611 #ifdef HAVE_cc0
612 static int cprop_cc0_jump       PARAMS ((basic_block, rtx, struct reg_use *, rtx));
613 #endif
614 static void mems_conflict_for_gcse_p PARAMS ((rtx, rtx, void *));
615 static int load_killed_in_block_p    PARAMS ((basic_block, int, rtx, int));
616 static void canon_list_insert        PARAMS ((rtx, rtx, void *));
617 static int cprop_insn           PARAMS ((basic_block, rtx, int));
618 static int cprop                PARAMS ((int));
619 static int one_cprop_pass       PARAMS ((int, int));
620 static void alloc_pre_mem       PARAMS ((int, int));
621 static void free_pre_mem        PARAMS ((void));
622 static void compute_pre_data    PARAMS ((void));
623 static int pre_expr_reaches_here_p PARAMS ((basic_block, struct expr *, 
624                                             basic_block));
625 static void insert_insn_end_bb  PARAMS ((struct expr *, basic_block, int));
626 static void pre_insert_copy_insn PARAMS ((struct expr *, rtx));
627 static void pre_insert_copies   PARAMS ((void));
628 static int pre_delete           PARAMS ((void));
629 static int pre_gcse             PARAMS ((void));
630 static int one_pre_gcse_pass    PARAMS ((int));
631 static void add_label_notes     PARAMS ((rtx, rtx));
632 static void alloc_code_hoist_mem PARAMS ((int, int));
633 static void free_code_hoist_mem PARAMS ((void));
634 static void compute_code_hoist_vbeinout PARAMS ((void));
635 static void compute_code_hoist_data PARAMS ((void));
636 static int hoist_expr_reaches_here_p PARAMS ((basic_block, int, basic_block, 
637                                               char *));
638 static void hoist_code          PARAMS ((void));
639 static int one_code_hoisting_pass PARAMS ((void));
640 static void alloc_rd_mem        PARAMS ((int, int));
641 static void free_rd_mem         PARAMS ((void));
642 static void handle_rd_kill_set  PARAMS ((rtx, int, basic_block));
643 static void compute_kill_rd     PARAMS ((void));
644 static void compute_rd          PARAMS ((void));
645 static void alloc_avail_expr_mem PARAMS ((int, int));
646 static void free_avail_expr_mem PARAMS ((void));
647 static void compute_ae_gen      PARAMS ((void));
648 static int expr_killed_p        PARAMS ((rtx, basic_block));
649 static void compute_ae_kill     PARAMS ((sbitmap *, sbitmap *));
650 static int expr_reaches_here_p  PARAMS ((struct occr *, struct expr *,
651                                          basic_block, int));
652 static rtx computing_insn       PARAMS ((struct expr *, rtx));
653 static int def_reaches_here_p   PARAMS ((rtx, rtx));
654 static int can_disregard_other_sets PARAMS ((struct reg_set **, rtx, int));
655 static int handle_avail_expr    PARAMS ((rtx, struct expr *));
656 static int classic_gcse         PARAMS ((void));
657 static int one_classic_gcse_pass PARAMS ((int));
658 static void invalidate_nonnull_info PARAMS ((rtx, rtx, void *));
659 static void delete_null_pointer_checks_1 PARAMS ((varray_type *, unsigned int *,
660                                                   sbitmap *, sbitmap *,
661                                                   struct null_pointer_info *));
662 static rtx process_insert_insn  PARAMS ((struct expr *));
663 static int pre_edge_insert      PARAMS ((struct edge_list *, struct expr **));
664 static int expr_reaches_here_p_work PARAMS ((struct occr *, struct expr *,
665                                              basic_block, int, char *));
666 static int pre_expr_reaches_here_p_work PARAMS ((basic_block, struct expr *,
667                                                  basic_block, char *));
668 static struct ls_expr * ldst_entry      PARAMS ((rtx));
669 static void free_ldst_entry             PARAMS ((struct ls_expr *));
670 static void free_ldst_mems              PARAMS ((void));
671 static void print_ldst_list             PARAMS ((FILE *));
672 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst PARAMS ((rtx));
673 static int enumerate_ldsts              PARAMS ((void));
674 static inline struct ls_expr * first_ls_expr PARAMS ((void));
675 static inline struct ls_expr * next_ls_expr  PARAMS ((struct ls_expr *));
676 static int simple_mem                   PARAMS ((rtx));
677 static void invalidate_any_buried_refs  PARAMS ((rtx));
678 static void compute_ld_motion_mems      PARAMS ((void)); 
679 static void trim_ld_motion_mems         PARAMS ((void));
680 static void update_ld_motion_stores     PARAMS ((struct expr *));
681 static void reg_set_info                PARAMS ((rtx, rtx, void *));
682 static int store_ops_ok                 PARAMS ((rtx, basic_block));
683 static void find_moveable_store         PARAMS ((rtx));
684 static int compute_store_table          PARAMS ((void));
685 static int load_kills_store             PARAMS ((rtx, rtx));
686 static int find_loads                   PARAMS ((rtx, rtx));
687 static int store_killed_in_insn         PARAMS ((rtx, rtx));
688 static int store_killed_after           PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
689 static int store_killed_before          PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
690 static void build_store_vectors         PARAMS ((void));
691 static void insert_insn_start_bb        PARAMS ((rtx, basic_block));
692 static int insert_store                 PARAMS ((struct ls_expr *, edge));
693 static void replace_store_insn          PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
694 static void delete_store                PARAMS ((struct ls_expr *, 
695                                                  basic_block));
696 static void free_store_memory           PARAMS ((void));
697 static void store_motion                PARAMS ((void));
698 static void clear_modify_mem_tables     PARAMS ((void));
699 static void free_modify_mem_tables      PARAMS ((void));
700 \f
701 /* Entry point for global common subexpression elimination.
702    F is the first instruction in the function.  */
703
704 int
705 gcse_main (f, file)
706      rtx f;
707      FILE *file;
708 {
709   int changed, pass;
710   /* Bytes used at start of pass.  */
711   int initial_bytes_used;
712   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
713   int max_pass_bytes;
714   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
715   char *gcse_obstack_bottom;
716
717   /* Insertion of instructions on edges can create new basic blocks; we
718      need the original basic block count so that we can properly deallocate
719      arrays sized on the number of basic blocks originally in the cfg.  */
720   int orig_bb_count;
721   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
722      setjmp, so just punt to be safe.  */
723   if (current_function_calls_setjmp)
724     return 0;
725    
726   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
727   run_jump_opt_after_gcse = 0;
728
729   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
730   debug_stderr = stderr;
731   gcse_file = file;
732
733   /* Identify the basic block information for this function, including
734      successors and predecessors.  */
735   max_gcse_regno = max_reg_num ();
736
737   if (file)
738     dump_flow_info (file);
739
740   orig_bb_count = n_basic_blocks;
741   /* Return if there's nothing to do.  */
742   if (n_basic_blocks <= 1)
743     return 0;
744
745   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
746      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
747      particularly useful.
748
749      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
750      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
751      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
752      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
753   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
754     {
755       if (warn_disabled_optimization)
756       warning ("GCSE disabled: %d > 1000 basic blocks and %d >= 20 edges/basic block",
757                n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
758       return 0;
759     }
760
761   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
762      storage it's better just to disable the optimization.  */
763   if ((n_basic_blocks 
764        * SBITMAP_SET_SIZE (max_gcse_regno)
765        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
766     {
767       if (warn_disabled_optimization)
768         warning ("GCSE disabled: %d basic blocks and %d registers",
769                  n_basic_blocks, max_gcse_regno);
770
771       return 0;
772     }
773
774   /* See what modes support reg/reg copy operations.  */
775   if (! can_copy_init_p)
776     {
777       compute_can_copy ();
778       can_copy_init_p = 1;
779     }
780
781   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
782   bytes_used = 0;
783
784   /* We need alias.  */
785   init_alias_analysis ();
786   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
787      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
788      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
789      computation.
790
791      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
792      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
793      information about memory sets when we build the hash tables.  */
794
795   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
796   compute_sets (f);
797
798   pass = 0;
799   initial_bytes_used = bytes_used;
800   max_pass_bytes = 0;
801   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
802   changed = 1;
803   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
804     {
805       changed = 0;
806       if (file)
807         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
808
809       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
810          and the reg_set_table data.  */
811       bytes_used = initial_bytes_used;
812
813       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
814       max_gcse_regno = max_reg_num ();
815
816       alloc_gcse_mem (f);
817
818       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
819          during this pass.  */
820       changed = one_cprop_pass (pass + 1, 0);
821
822       if (optimize_size)
823         changed |= one_classic_gcse_pass (pass + 1);
824       else
825         {
826           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
827           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
828              recompute various things which are sized on the number of
829              basic blocks.  */
830           if (changed)
831             {
832               free_modify_mem_tables ();
833               modify_mem_list
834                 = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
835               canon_modify_mem_list
836                 = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
837               memset ((char *) modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
838               memset ((char *) canon_modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
839               orig_bb_count = n_basic_blocks;
840             }
841           free_reg_set_mem ();
842           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
843           compute_sets (f);
844           run_jump_opt_after_gcse = 1;
845         }
846
847       if (max_pass_bytes < bytes_used)
848         max_pass_bytes = bytes_used;
849
850       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
851          not re-use the existing allocated memory because the tables
852          will not have info for the insns or registers created by
853          partial redundancy elimination.  */
854       free_gcse_mem ();
855
856       /* It does not make sense to run code hoisting unless we optimizing
857          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
858          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
859          for space, we use a classic gcse algorithm instead of partial
860          redundancy algorithms).  */
861       if (optimize_size)
862         {
863           max_gcse_regno = max_reg_num ();
864           alloc_gcse_mem (f);
865           changed |= one_code_hoisting_pass ();
866           free_gcse_mem ();
867
868           if (max_pass_bytes < bytes_used)
869             max_pass_bytes = bytes_used;
870         }
871
872       if (file)
873         {
874           fprintf (file, "\n");
875           fflush (file);
876         }
877
878       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
879       pass++;
880     }
881
882   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
883      conditional jumps.  */
884
885   max_gcse_regno = max_reg_num ();
886   alloc_gcse_mem (f);
887   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
888   one_cprop_pass (pass + 1, 1);
889   free_gcse_mem ();
890
891   if (file)
892     {
893       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
894                current_function_name, n_basic_blocks);
895       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
896                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
897     }
898
899   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
900   free_reg_set_mem ();
901   /* We are finished with alias.  */
902   end_alias_analysis ();
903   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
904
905   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
906     store_motion ();
907   /* Record where pseudo-registers are set.  */
908   return run_jump_opt_after_gcse;
909 }
910 \f
911 /* Misc. utilities.  */
912
913 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
914
915 static void
916 compute_can_copy ()
917 {
918   int i;
919 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
920   rtx reg,insn;
921 #endif
922   memset (can_copy_p, 0, NUM_MACHINE_MODES);
923
924   start_sequence ();
925   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
926     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
927       {
928 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
929         can_copy_p[i] = 0;
930 #else
931         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
932         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
933         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
934           can_copy_p[i] = 1;
935 #endif
936       }
937     else
938       can_copy_p[i] = 1;
939
940   end_sequence ();
941 }
942 \f
943 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
944
945 static char *
946 gmalloc (size)
947      unsigned int size;
948 {
949   bytes_used += size;
950   return xmalloc (size);
951 }
952
953 /* Cover function to xrealloc.
954    We don't record the additional size since we don't know it.
955    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
956
957 static char *
958 grealloc (ptr, size)
959      char *ptr;
960      unsigned int size;
961 {
962   return xrealloc (ptr, size);
963 }
964
965 /* Cover function to obstack_alloc.
966    We don't need to record the bytes allocated here since
967    obstack_chunk_alloc is set to gmalloc.  */
968
969 static char *
970 gcse_alloc (size)
971      unsigned long size;
972 {
973   return (char *) obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
974 }
975
976 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
977    and reg/memory set tracking tables.
978
979    This is called at the start of each pass.  */
980
981 static void
982 alloc_gcse_mem (f)
983      rtx f;
984 {
985   int i,n;
986   rtx insn;
987
988   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
989      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
990      and only apply to real insns.  */
991
992   max_uid = get_max_uid ();
993   n = (max_uid + 1) * sizeof (int);
994   uid_cuid = (int *) gmalloc (n);
995   memset ((char *) uid_cuid, 0, n);
996   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
997     {
998       if (INSN_P (insn))
999         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
1000       else
1001         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
1002     }
1003
1004   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
1005
1006   max_cuid = i;
1007   n = (max_cuid + 1) * sizeof (rtx);
1008   cuid_insn = (rtx *) gmalloc (n);
1009   memset ((char *) cuid_insn, 0, n);
1010   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1011     if (INSN_P (insn))
1012       CUID_INSN (i++) = insn;
1013
1014   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
1015   reg_set_bitmap = BITMAP_XMALLOC ();
1016
1017   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
1018   reg_set_in_block = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks,
1019                                                        max_gcse_regno);
1020   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
1021      basic block.  */
1022   modify_mem_list = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1023   canon_modify_mem_list = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1024   memset ((char *) modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1025   memset ((char *) canon_modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1026   modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
1027   canon_modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
1028 }
1029
1030 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
1031
1032 static void
1033 free_gcse_mem ()
1034 {
1035   free (uid_cuid);
1036   free (cuid_insn);
1037
1038   BITMAP_XFREE (reg_set_bitmap);
1039
1040   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
1041   free_modify_mem_tables ();
1042   BITMAP_XFREE (modify_mem_list_set);
1043   BITMAP_XFREE (canon_modify_mem_list_set);
1044 }
1045
1046 /* Many of the global optimization algorithms work by solving dataflow
1047    equations for various expressions.  Initially, some local value is
1048    computed for each expression in each block.  Then, the values across the
1049    various blocks are combined (by following flow graph edges) to arrive at
1050    global values.  Conceptually, each set of equations is independent.  We
1051    may therefore solve all the equations in parallel, solve them one at a
1052    time, or pick any intermediate approach.
1053
1054    When you're going to need N two-dimensional bitmaps, each X (say, the
1055    number of blocks) by Y (say, the number of expressions), call this
1056    function.  It's not important what X and Y represent; only that Y
1057    correspond to the things that can be done in parallel.  This function will
1058    return an appropriate chunking factor C; you should solve C sets of
1059    equations in parallel.  By going through this function, we can easily
1060    trade space against time; by solving fewer equations in parallel we use
1061    less space.  */
1062
1063 static int
1064 get_bitmap_width (n, x, y)
1065      int n;
1066      int x;
1067      int y;
1068 {
1069   /* It's not really worth figuring out *exactly* how much memory will
1070      be used by a particular choice.  The important thing is to get
1071      something approximately right.  */
1072   size_t max_bitmap_memory = 10 * 1024 * 1024;
1073
1074   /* The number of bytes we'd use for a single column of minimum
1075      width.  */
1076   size_t column_size = n * x * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE);
1077
1078   /* Often, it's reasonable just to solve all the equations in
1079      parallel.  */
1080   if (column_size * SBITMAP_SET_SIZE (y) <= max_bitmap_memory)
1081     return y;
1082
1083   /* Otherwise, pick the largest width we can, without going over the
1084      limit.  */
1085   return SBITMAP_ELT_BITS * ((max_bitmap_memory + column_size - 1)
1086                              / column_size);
1087 }
1088 \f
1089 /* Compute the local properties of each recorded expression.
1090
1091    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
1092    other blocks.
1093
1094    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
1095    in the block.
1096
1097    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
1098    at least once and expression would contain the same value if the
1099    computation was moved to the end of the block.
1100
1101    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1102    least once and expression would contain the same value if the computation
1103    was moved to the beginning of the block.
1104
1105    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1106    basically the same information and thus can easily share this code.
1107
1108    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1109    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1110    particular property.
1111
1112    SETP controls which hash table to look at.  If zero, this routine looks at
1113    the expr hash table; if nonzero this routine looks at the set hash table.
1114    Additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1115    ABSALTERED.  */
1116  
1117 static void
1118 compute_local_properties (transp, comp, antloc, setp)
1119      sbitmap *transp;
1120      sbitmap *comp;
1121      sbitmap *antloc;
1122      int setp;
1123 {
1124   unsigned int i, hash_table_size;
1125   struct expr **hash_table;
1126   
1127   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1128   if (transp)
1129     {
1130       if (setp)
1131         sbitmap_vector_zero (transp, n_basic_blocks);
1132       else
1133         sbitmap_vector_ones (transp, n_basic_blocks);
1134     }
1135
1136   if (comp)
1137     sbitmap_vector_zero (comp, n_basic_blocks);
1138   if (antloc)
1139     sbitmap_vector_zero (antloc, n_basic_blocks);
1140
1141   /* We use the same code for cprop, pre and hoisting.  For cprop
1142      we care about the set hash table, for pre and hoisting we
1143      care about the expr hash table.  */
1144   hash_table_size = setp ? set_hash_table_size : expr_hash_table_size;
1145   hash_table = setp ? set_hash_table : expr_hash_table;
1146
1147   for (i = 0; i < hash_table_size; i++)
1148     {
1149       struct expr *expr;
1150
1151       for (expr = hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1152         {
1153           int indx = expr->bitmap_index;
1154           struct occr *occr;
1155
1156           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1157              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1158              then reset the bits for those that are.  */
1159           if (transp)
1160             compute_transp (expr->expr, indx, transp, setp);
1161
1162           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1163              we want to set to non-zero in ANTLOC.  */
1164           if (antloc)
1165             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1166               {
1167                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1168
1169                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1170                    initialize this.  */
1171                 occr->deleted_p = 0;
1172               }
1173
1174           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1175              we want to set to non-zero in COMP.  */
1176           if (comp)
1177             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1178               {
1179                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1180
1181                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1182                    initialize this.  */
1183                 occr->copied_p = 0;
1184               }
1185
1186           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1187              initialize this.  */
1188           expr->reaching_reg = 0;
1189         }
1190     }
1191 }
1192 \f
1193 /* Register set information.
1194
1195    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1196    modified.  */
1197
1198 static struct obstack reg_set_obstack;
1199
1200 static void
1201 alloc_reg_set_mem (n_regs)
1202      int n_regs;
1203 {
1204   unsigned int n;
1205
1206   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1207   n = reg_set_table_size * sizeof (struct reg_set *);
1208   reg_set_table = (struct reg_set **) gmalloc (n);
1209   memset ((char *) reg_set_table, 0, n);
1210
1211   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1212 }
1213
1214 static void
1215 free_reg_set_mem ()
1216 {
1217   free (reg_set_table);
1218   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1219 }
1220
1221 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1222
1223 static void
1224 record_one_set (regno, insn)
1225      int regno;
1226      rtx insn;
1227 {
1228   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1229   struct reg_set *new_reg_info;
1230
1231   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1232   if (regno >= reg_set_table_size)
1233     {
1234       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1235
1236       reg_set_table
1237         = (struct reg_set **) grealloc ((char *) reg_set_table,
1238                                         new_size * sizeof (struct reg_set *));
1239       memset ((char *) (reg_set_table + reg_set_table_size), 0,
1240              (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1241       reg_set_table_size = new_size;
1242     }
1243
1244   new_reg_info = (struct reg_set *) obstack_alloc (&reg_set_obstack,
1245                                                    sizeof (struct reg_set));
1246   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1247   new_reg_info->insn = insn;
1248   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1249   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1250 }
1251
1252 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1253    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1254    occurring.  */
1255
1256 static void
1257 record_set_info (dest, setter, data)
1258      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
1259      void *data;
1260 {
1261   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1262
1263   if (GET_CODE (dest) == REG && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1264     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1265 }
1266
1267 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1268
1269    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1270    `reg_set_table' for further documenation.  */
1271
1272 static void
1273 compute_sets (f)
1274      rtx f;
1275 {
1276   rtx insn;
1277
1278   for (insn = f; insn != 0; insn = NEXT_INSN (insn))
1279     if (INSN_P (insn))
1280       note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1281 }
1282 \f
1283 /* Hash table support.  */
1284
1285 /* For each register, the cuid of the first/last insn in the block
1286    that set it, or -1 if not set.  */
1287 #define NEVER_SET -1
1288
1289 struct reg_avail_info
1290 {
1291   int last_bb;
1292   int first_set;
1293   int last_set;
1294 };
1295
1296 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1297 static int current_bb;
1298
1299
1300 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1301    GCSE.  */
1302
1303 static int
1304 want_to_gcse_p (x)
1305      rtx x;
1306 {
1307   static rtx test_insn = 0;
1308   int num_clobbers = 0;
1309   int icode;
1310
1311   switch (GET_CODE (x))
1312     {
1313     case REG:
1314     case SUBREG:
1315     case CONST_INT:
1316     case CONST_DOUBLE:
1317     case CALL:
1318       return 0;
1319
1320     default:
1321       break;
1322     }
1323
1324   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1325   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1326     return 1;
1327   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1328     return 0;
1329
1330   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1331      our test insn if we haven't already.  */
1332   if (test_insn == 0)
1333     {
1334       test_insn
1335         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1336                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1337                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1338                                       const0_rtx));
1339       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1340       ggc_add_rtx_root (&test_insn, 1);
1341     }
1342
1343   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1344      valid.  */
1345   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1346   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1347   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1348           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1349 }
1350
1351 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from the
1352    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1353    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1354
1355 static int
1356 oprs_unchanged_p (x, insn, avail_p)
1357      rtx x, insn;
1358      int avail_p;
1359 {
1360   int i, j;
1361   enum rtx_code code;
1362   const char *fmt;
1363
1364   if (x == 0)
1365     return 1;
1366
1367   code = GET_CODE (x);
1368   switch (code)
1369     {
1370     case REG:
1371       {
1372         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1373
1374         if (info->last_bb != current_bb)
1375           return 1;
1376         if (avail_p)
1377           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1378         else
1379           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1380       }
1381
1382     case MEM:
1383       if (load_killed_in_block_p (BASIC_BLOCK (current_bb), INSN_CUID (insn),
1384                                   x, avail_p))
1385         return 0;
1386       else
1387         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1388
1389     case PRE_DEC:
1390     case PRE_INC:
1391     case POST_DEC:
1392     case POST_INC:
1393     case PRE_MODIFY:
1394     case POST_MODIFY:
1395       return 0;
1396
1397     case PC:
1398     case CC0: /*FIXME*/
1399     case CONST:
1400     case CONST_INT:
1401     case CONST_DOUBLE:
1402     case SYMBOL_REF:
1403     case LABEL_REF:
1404     case ADDR_VEC:
1405     case ADDR_DIFF_VEC:
1406       return 1;
1407
1408     default:
1409       break;
1410     }
1411
1412   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1413     {
1414       if (fmt[i] == 'e')
1415         {
1416           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1417              level, change it into iteration.  This function is called enough
1418              to be worth it.  */
1419           if (i == 0)
1420             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1421
1422           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1423             return 0;
1424         }
1425       else if (fmt[i] == 'E')
1426         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1427           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1428             return 0;
1429     }
1430
1431   return 1;
1432 }
1433
1434 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1435    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1436    conflict between two memory references.  */
1437 static int gcse_mems_conflict_p;
1438
1439 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1440    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1441    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1442    this memory load.  */
1443 static rtx gcse_mem_operand;
1444
1445 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1446    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1447    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1448
1449 static void
1450 mems_conflict_for_gcse_p (dest, setter, data)
1451      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
1452      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
1453 {
1454   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1455          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1456          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
1457          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1458     dest = XEXP (dest, 0);
1459
1460   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1461      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1462      elsewhere.  */
1463   if (GET_CODE (dest) != MEM)
1464     return;
1465
1466   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1467      don't mark as killed this time.  */ 
1468   
1469   if (dest == gcse_mem_operand && pre_ldst_mems != NULL)
1470     {
1471       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1472         gcse_mems_conflict_p = 1;
1473       return;
1474     }
1475
1476   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1477                        rtx_addr_varies_p))
1478     gcse_mems_conflict_p = 1;
1479 }
1480
1481 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1482    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1483    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1484    before UID_LIMIT.
1485
1486    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1487    AVAIL_P to 0.  */
1488
1489 static int
1490 load_killed_in_block_p (bb, uid_limit, x, avail_p)
1491      basic_block bb;
1492      int uid_limit;
1493      rtx x;
1494      int avail_p;
1495 {
1496   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1497   while (list_entry)
1498     {
1499       rtx setter;
1500       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1501       if ((avail_p
1502            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1503           || (! avail_p
1504               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1505         {
1506           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1507           continue;
1508         }
1509
1510       setter = XEXP (list_entry, 0);
1511
1512       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1513          to pure functions are never put on the list, so we need not
1514          worry about them.  */
1515       if (GET_CODE (setter) == CALL_INSN)
1516         return 1;
1517
1518       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1519          note_stores to examine each hunk of memory that is modified. 
1520
1521          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1522          communicate via global variables.  Yuk.  */
1523       gcse_mem_operand = x;
1524       gcse_mems_conflict_p = 0;
1525       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1526       if (gcse_mems_conflict_p)
1527         return 1;
1528       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1529     }
1530   return 0;
1531 }
1532
1533 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from
1534    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1535
1536 static int
1537 oprs_anticipatable_p (x, insn)
1538      rtx x, insn;
1539 {
1540   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1541 }
1542
1543 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from
1544    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1545
1546 static int
1547 oprs_available_p (x, insn)
1548      rtx x, insn;
1549 {
1550   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1551 }
1552
1553 /* Hash expression X.
1554
1555    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1556    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1557    something we don't want to insert in the table.
1558
1559    ??? One might want to merge this with canon_hash.  Later.  */
1560
1561 static unsigned int
1562 hash_expr (x, mode, do_not_record_p, hash_table_size)
1563      rtx x;
1564      enum machine_mode mode;
1565      int *do_not_record_p;
1566      int hash_table_size;
1567 {
1568   unsigned int hash;
1569
1570   *do_not_record_p = 0;
1571
1572   hash = hash_expr_1 (x, mode, do_not_record_p);
1573   return hash % hash_table_size;
1574 }
1575
1576 /* Hash a string.  Just add its bytes up.  */
1577
1578 static inline unsigned
1579 hash_string_1 (ps)
1580      const char *ps;
1581 {
1582   unsigned hash = 0;
1583   const unsigned char *p = (const unsigned char *)ps;
1584   
1585   if (p)
1586     while (*p)
1587       hash += *p++;
1588
1589   return hash;
1590 }
1591
1592 /* Subroutine of hash_expr to do the actual work.  */
1593
1594 static unsigned int
1595 hash_expr_1 (x, mode, do_not_record_p)
1596      rtx x;
1597      enum machine_mode mode;
1598      int *do_not_record_p;
1599 {
1600   int i, j;
1601   unsigned hash = 0;
1602   enum rtx_code code;
1603   const char *fmt;
1604
1605   /* Used to turn recursion into iteration.  We can't rely on GCC's
1606      tail-recursion eliminatio since we need to keep accumulating values
1607      in HASH.  */
1608
1609   if (x == 0)
1610     return hash;
1611
1612  repeat:
1613   code = GET_CODE (x);
1614   switch (code)
1615     {
1616     case REG:
1617       hash += ((unsigned int) REG << 7) + REGNO (x);
1618       return hash;
1619
1620     case CONST_INT:
1621       hash += (((unsigned int) CONST_INT << 7) + (unsigned int) mode
1622                + (unsigned int) INTVAL (x));
1623       return hash;
1624
1625     case CONST_DOUBLE:
1626       /* This is like the general case, except that it only counts
1627          the integers representing the constant.  */
1628       hash += (unsigned int) code + (unsigned int) GET_MODE (x);
1629       if (GET_MODE (x) != VOIDmode)
1630         for (i = 2; i < GET_RTX_LENGTH (CONST_DOUBLE); i++)
1631           hash += (unsigned int) XWINT (x, i);
1632       else
1633         hash += ((unsigned int) CONST_DOUBLE_LOW (x)
1634                  + (unsigned int) CONST_DOUBLE_HIGH (x));
1635       return hash;
1636
1637       /* Assume there is only one rtx object for any given label.  */
1638     case LABEL_REF:
1639       /* We don't hash on the address of the CODE_LABEL to avoid bootstrap
1640          differences and differences between each stage's debugging dumps.  */
1641       hash += (((unsigned int) LABEL_REF << 7)
1642                + CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (x, 0)));
1643       return hash;
1644
1645     case SYMBOL_REF:
1646       {
1647         /* Don't hash on the symbol's address to avoid bootstrap differences.
1648            Different hash values may cause expressions to be recorded in
1649            different orders and thus different registers to be used in the
1650            final assembler.  This also avoids differences in the dump files
1651            between various stages.  */
1652         unsigned int h = 0;
1653         const unsigned char *p = (const unsigned char *) XSTR (x, 0);
1654
1655         while (*p)
1656           h += (h << 7) + *p++; /* ??? revisit */
1657
1658         hash += ((unsigned int) SYMBOL_REF << 7) + h;
1659         return hash;
1660       }
1661
1662     case MEM:
1663       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1664         {
1665           *do_not_record_p = 1;
1666           return 0;
1667         }
1668
1669       hash += (unsigned int) MEM;
1670       hash += MEM_ALIAS_SET (x);
1671       x = XEXP (x, 0);
1672       goto repeat;
1673
1674     case PRE_DEC:
1675     case PRE_INC:
1676     case POST_DEC:
1677     case POST_INC:
1678     case PC:
1679     case CC0:
1680     case CALL:
1681     case UNSPEC_VOLATILE:
1682       *do_not_record_p = 1;
1683       return 0;
1684
1685     case ASM_OPERANDS:
1686       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1687         {
1688           *do_not_record_p = 1;
1689           return 0;
1690         }
1691       else
1692         {
1693           /* We don't want to take the filename and line into account.  */
1694           hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x)
1695             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x))
1696             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x))
1697             + (unsigned) ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x);
1698
1699           if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1700             {
1701               for (i = 1; i < ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x); i++)
1702                 {
1703                   hash += (hash_expr_1 (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1704                                         GET_MODE (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i)),
1705                                         do_not_record_p)
1706                            + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT
1707                                             (x, i)));
1708                 }
1709
1710               hash += hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, 0));
1711               x = ASM_OPERANDS_INPUT (x, 0);
1712               mode = GET_MODE (x);
1713               goto repeat;
1714             }
1715           return hash;
1716         }
1717
1718     default:
1719       break;
1720     }
1721
1722   hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x);
1723   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1724     {
1725       if (fmt[i] == 'e')
1726         {
1727           /* If we are about to do the last recursive call
1728              needed at this level, change it into iteration.
1729              This function is called enough to be worth it.  */
1730           if (i == 0)
1731             {
1732               x = XEXP (x, i);
1733               goto repeat;
1734             }
1735
1736           hash += hash_expr_1 (XEXP (x, i), 0, do_not_record_p);
1737           if (*do_not_record_p)
1738             return 0;
1739         }
1740
1741       else if (fmt[i] == 'E')
1742         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1743           {
1744             hash += hash_expr_1 (XVECEXP (x, i, j), 0, do_not_record_p);
1745             if (*do_not_record_p)
1746               return 0;
1747           }
1748
1749       else if (fmt[i] == 's')
1750         hash += hash_string_1 (XSTR (x, i));
1751       else if (fmt[i] == 'i')
1752         hash += (unsigned int) XINT (x, i);
1753       else
1754         abort ();
1755     }
1756
1757   return hash;
1758 }
1759
1760 /* Hash a set of register REGNO.
1761
1762    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1763    propagation code.
1764
1765    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1766
1767 static unsigned int
1768 hash_set (regno, hash_table_size)
1769      int regno;
1770      int hash_table_size;
1771 {
1772   unsigned int hash;
1773
1774   hash = regno;
1775   return hash % hash_table_size;
1776 }
1777
1778 /* Return non-zero if exp1 is equivalent to exp2.
1779    ??? Borrowed from cse.c.  Might want to remerge with cse.c.  Later.  */
1780
1781 static int
1782 expr_equiv_p (x, y)
1783      rtx x, y;
1784 {
1785   int i, j;
1786   enum rtx_code code;
1787   const char *fmt;
1788
1789   if (x == y)
1790     return 1;
1791
1792   if (x == 0 || y == 0)
1793     return x == y;
1794
1795   code = GET_CODE (x);
1796   if (code != GET_CODE (y))
1797     return 0;
1798
1799   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.  */
1800   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
1801     return 0;
1802
1803   switch (code)
1804     {
1805     case PC:
1806     case CC0:
1807       return x == y;
1808
1809     case CONST_INT:
1810       return INTVAL (x) == INTVAL (y);
1811
1812     case LABEL_REF:
1813       return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
1814
1815     case SYMBOL_REF:
1816       return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
1817
1818     case REG:
1819       return REGNO (x) == REGNO (y);
1820
1821     case MEM:
1822       /* Can't merge two expressions in different alias sets, since we can
1823          decide that the expression is transparent in a block when it isn't,
1824          due to it being set with the different alias set.  */
1825       if (MEM_ALIAS_SET (x) != MEM_ALIAS_SET (y))
1826         return 0;
1827       break;
1828
1829     /*  For commutative operations, check both orders.  */
1830     case PLUS:
1831     case MULT:
1832     case AND:
1833     case IOR:
1834     case XOR:
1835     case NE:
1836     case EQ:
1837       return ((expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0))
1838                && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1)))
1839               || (expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1))
1840                   && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0))));
1841
1842     case ASM_OPERANDS:
1843       /* We don't use the generic code below because we want to
1844          disregard filename and line numbers.  */
1845
1846       /* A volatile asm isn't equivalent to any other.  */
1847       if (MEM_VOLATILE_P (x) || MEM_VOLATILE_P (y))
1848         return 0;
1849
1850       if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y)
1851           || strcmp (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x), ASM_OPERANDS_TEMPLATE (y))
1852           || strcmp (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x),
1853                      ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (y))
1854           || ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x) != ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (y)
1855           || ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) != ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (y))
1856         return 0;
1857
1858       if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1859         {
1860           for (i = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) - 1; i >= 0; i--)
1861             if (! expr_equiv_p (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1862                                 ASM_OPERANDS_INPUT (y, i))
1863                 || strcmp (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, i),
1864                            ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (y, i)))
1865               return 0;
1866         }
1867
1868       return 1;
1869
1870     default:
1871       break;
1872     }
1873
1874   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
1875      fail to match, return 0 for the whole thing.  */
1876
1877   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1878   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1879     {
1880       switch (fmt[i])
1881         {
1882         case 'e':
1883           if (! expr_equiv_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i)))
1884             return 0;
1885           break;
1886
1887         case 'E':
1888           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
1889             return 0;
1890           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1891             if (! expr_equiv_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j)))
1892               return 0;
1893           break;
1894
1895         case 's':
1896           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
1897             return 0;
1898           break;
1899
1900         case 'i':
1901           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
1902             return 0;
1903           break;
1904
1905         case 'w':
1906           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
1907             return 0;
1908         break;
1909
1910         case '0':
1911           break;
1912
1913         default:
1914           abort ();
1915         }
1916       }
1917
1918   return 1;
1919 }
1920
1921 /* Insert expression X in INSN in the hash table.
1922    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1923    basic block.
1924
1925    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1926    It is only used if X is a CONST_INT.
1927
1928    ANTIC_P is non-zero if X is an anticipatable expression.
1929    AVAIL_P is non-zero if X is an available expression.  */
1930
1931 static void
1932 insert_expr_in_table (x, mode, insn, antic_p, avail_p)
1933      rtx x;
1934      enum machine_mode mode;
1935      rtx insn;
1936      int antic_p, avail_p;
1937 {
1938   int found, do_not_record_p;
1939   unsigned int hash;
1940   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1941   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1942   struct occr *last_occr = NULL;
1943
1944   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, expr_hash_table_size);
1945
1946   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1947      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1948      to or can't handle.  */
1949   if (do_not_record_p)
1950     return;
1951
1952   cur_expr = expr_hash_table[hash];
1953   found = 0;
1954
1955   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1956     {
1957       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1958          the list.  */
1959       last_expr = cur_expr;
1960       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1961     }
1962
1963   if (! found)
1964     {
1965       cur_expr = (struct expr *) gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1966       bytes_used += sizeof (struct expr);
1967       if (expr_hash_table[hash] == NULL)
1968         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1969         expr_hash_table[hash] = cur_expr;
1970       else
1971         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1972         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1973
1974       /* Set the fields of the expr element.  */ 
1975       cur_expr->expr = x;
1976       cur_expr->bitmap_index = n_exprs++;
1977       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1978       cur_expr->antic_occr = NULL;
1979       cur_expr->avail_occr = NULL;
1980     }
1981
1982   /* Now record the occurrence(s).  */
1983   if (antic_p)
1984     {
1985       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1986
1987       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1988       while (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1989         {
1990           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1991              the list.  */
1992           last_occr = antic_occr;
1993           antic_occr = antic_occr->next;
1994         }
1995
1996       if (antic_occr)
1997         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1998            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1999            block and the block is scanned from start to end.  */
2000         ; /* nothing to do */
2001       else
2002         {
2003           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2004           antic_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2005           bytes_used += sizeof (struct occr);
2006           /* First occurrence of this expression in any block?  */
2007           if (cur_expr->antic_occr == NULL)
2008             cur_expr->antic_occr = antic_occr;
2009           else
2010             last_occr->next = antic_occr;
2011
2012           antic_occr->insn = insn;
2013           antic_occr->next = NULL;
2014         }
2015     }
2016
2017   if (avail_p)
2018     {
2019       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
2020
2021       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2022       while (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2023         {
2024           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2025              the list.  */
2026           last_occr = avail_occr;
2027           avail_occr = avail_occr->next;
2028         }
2029
2030       if (avail_occr)
2031         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2032            Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
2033            the last one in the block and the block is scanned from start
2034            to end.  */
2035         avail_occr->insn = insn;
2036       else
2037         {
2038           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2039           avail_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2040           bytes_used += sizeof (struct occr);
2041
2042           /* First occurrence of this expression in any block?  */
2043           if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2044             cur_expr->avail_occr = avail_occr;
2045           else
2046             last_occr->next = avail_occr;
2047
2048           avail_occr->insn = insn;
2049           avail_occr->next = NULL;
2050         }
2051     }
2052 }
2053
2054 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
2055    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
2056    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
2057    basic block.  */
2058
2059 static void
2060 insert_set_in_table (x, insn)
2061      rtx x;
2062      rtx insn;
2063 {
2064   int found;
2065   unsigned int hash;
2066   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
2067   struct occr *cur_occr, *last_occr = NULL;
2068
2069   if (GET_CODE (x) != SET
2070       || GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
2071     abort ();
2072
2073   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), set_hash_table_size);
2074
2075   cur_expr = set_hash_table[hash];
2076   found = 0;
2077
2078   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
2079     {
2080       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
2081          the list.  */
2082       last_expr = cur_expr;
2083       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
2084     }
2085
2086   if (! found)
2087     {
2088       cur_expr = (struct expr *) gcse_alloc (sizeof (struct expr));
2089       bytes_used += sizeof (struct expr);
2090       if (set_hash_table[hash] == NULL)
2091         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
2092         set_hash_table[hash] = cur_expr;
2093       else
2094         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
2095         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
2096
2097       /* Set the fields of the expr element.
2098          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
2099          performed on its operands.  */
2100       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
2101       cur_expr->bitmap_index = n_sets++;
2102       cur_expr->next_same_hash = NULL;
2103       cur_expr->antic_occr = NULL;
2104       cur_expr->avail_occr = NULL;
2105     }
2106
2107   /* Now record the occurrence.  */
2108   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
2109
2110   /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2111   while (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2112     {
2113       /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2114          the list.  */
2115       last_occr = cur_occr;
2116       cur_occr = cur_occr->next;
2117     }
2118
2119   if (cur_occr)
2120     /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2121        Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want the
2122        last one in the block and the block is scanned from start to end.  */
2123     cur_occr->insn = insn;
2124   else
2125     {
2126       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2127       cur_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2128       bytes_used += sizeof (struct occr);
2129
2130       /* First occurrence of this expression in any block?  */
2131       if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2132         cur_expr->avail_occr = cur_occr;
2133       else
2134         last_occr->next = cur_occr;
2135
2136       cur_occr->insn = insn;
2137       cur_occr->next = NULL;
2138     }
2139 }
2140
2141 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash table.  If SET_P is
2142    non-zero, this is for the assignment hash table, otherwise it is for the
2143    expression hash table.  */
2144
2145 static void
2146 hash_scan_set (pat, insn, set_p)
2147      rtx pat, insn;
2148      int set_p;
2149 {
2150   rtx src = SET_SRC (pat);
2151   rtx dest = SET_DEST (pat);
2152   rtx note;
2153
2154   if (GET_CODE (src) == CALL)
2155     hash_scan_call (src, insn);
2156
2157   else if (GET_CODE (dest) == REG)
2158     {
2159       unsigned int regno = REGNO (dest);
2160       rtx tmp;
2161
2162       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
2163          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
2164       if (set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
2165           && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
2166         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
2167
2168       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
2169       if (! set_p
2170           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2171           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
2172           && can_copy_p [GET_MODE (dest)]
2173           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
2174           && want_to_gcse_p (src)
2175           /* Don't CSE a nop.  */
2176           && ! set_noop_p (pat)
2177           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
2178              At this point this only function parameters should have
2179              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
2180              explicitely, it means address of parameter has been taken,
2181              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
2182           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
2183               || GET_CODE (XEXP (note, 0)) != MEM))
2184         {
2185           /* An expression is not anticipatable if its operands are
2186              modified before this insn or if this is not the only SET in
2187              this insn.  */
2188           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
2189           /* An expression is not available if its operands are
2190              subsequently modified, including this insn.  It's also not
2191              available if this is a branch, because we can't insert
2192              a set after the branch.  */
2193           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
2194                          && ! JUMP_P (insn));
2195
2196           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p);
2197         }
2198
2199       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
2200       else if (set_p
2201                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2202                && ((GET_CODE (src) == REG
2203                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2204                     && can_copy_p [GET_MODE (dest)]
2205                     && REGNO (src) != regno)
2206                    || GET_CODE (src) == CONST_INT
2207                    || GET_CODE (src) == SYMBOL_REF
2208                    || GET_CODE (src) == CONST_DOUBLE)
2209                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
2210                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
2211                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
2212                && (insn == BLOCK_END (BLOCK_NUM (insn))
2213                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
2214                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
2215         insert_set_in_table (pat, insn);
2216     }
2217 }
2218
2219 static void
2220 hash_scan_clobber (x, insn)
2221      rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, insn ATTRIBUTE_UNUSED;
2222 {
2223   /* Currently nothing to do.  */
2224 }
2225
2226 static void
2227 hash_scan_call (x, insn)
2228      rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, insn ATTRIBUTE_UNUSED;
2229 {
2230   /* Currently nothing to do.  */
2231 }
2232
2233 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
2234
2235    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
2236
2237    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
2238    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
2239    are also in the PARALLEL.  Later.
2240
2241    If SET_P is non-zero, this is for the assignment hash table,
2242    otherwise it is for the expression hash table.
2243    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
2244    not record any expressions.  */
2245
2246 static void
2247 hash_scan_insn (insn, set_p, in_libcall_block)
2248      rtx insn;
2249      int set_p;
2250      int in_libcall_block;
2251 {
2252   rtx pat = PATTERN (insn);
2253   int i;
2254
2255   if (in_libcall_block)
2256     return;
2257
2258   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
2259      what's been modified.  */
2260
2261   if (GET_CODE (pat) == SET)
2262     hash_scan_set (pat, insn, set_p);
2263   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2264     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2265       {
2266         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2267
2268         if (GET_CODE (x) == SET)
2269           hash_scan_set (x, insn, set_p);
2270         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2271           hash_scan_clobber (x, insn);
2272         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2273           hash_scan_call (x, insn);
2274       }
2275
2276   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2277     hash_scan_clobber (pat, insn);
2278   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2279     hash_scan_call (pat, insn);
2280 }
2281
2282 static void
2283 dump_hash_table (file, name, table, table_size, total_size)
2284      FILE *file;
2285      const char *name;
2286      struct expr **table;
2287      int table_size, total_size;
2288 {
2289   int i;
2290   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
2291   struct expr **flat_table;
2292   unsigned int *hash_val;
2293   struct expr *expr;
2294
2295   flat_table 
2296     = (struct expr **) xcalloc (total_size, sizeof (struct expr *));
2297   hash_val = (unsigned int *) xmalloc (total_size * sizeof (unsigned int));
2298
2299   for (i = 0; i < table_size; i++)
2300     for (expr = table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
2301       {
2302         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
2303         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
2304       }
2305
2306   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
2307            name, table_size, total_size);
2308
2309   for (i = 0; i < total_size; i++)
2310     if (flat_table[i] != 0)
2311       {
2312         expr = flat_table[i];
2313         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
2314                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
2315         print_rtl (file, expr->expr);
2316         fprintf (file, "\n");
2317       }
2318
2319   fprintf (file, "\n");
2320
2321   free (flat_table);
2322   free (hash_val);
2323 }
2324
2325 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
2326
2327    first_set records the first place in the block where the register
2328    is set and is used to compute "anticipatability".
2329
2330    last_set records the last place in the block where the register
2331    is set and is used to compute "availability".
2332
2333    last_bb records the block for which first_set and last_set are
2334    valid, as a quick test to invalidate them.
2335
2336    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
2337    and is used to compute "transparency".  */
2338
2339 static void
2340 record_last_reg_set_info (insn, regno)
2341      rtx insn;
2342      int regno;
2343 {
2344   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
2345   int cuid = INSN_CUID (insn);
2346
2347   info->last_set = cuid;
2348   if (info->last_bb != current_bb)
2349     {
2350       info->last_bb = current_bb;
2351       info->first_set = cuid;
2352       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb], regno);
2353     }
2354 }
2355
2356
2357 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
2358    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
2359    taken off pairwise.  */
2360
2361 static void 
2362 canon_list_insert (dest, unused1, v_insn)
2363      rtx    dest ATTRIBUTE_UNUSED;
2364      rtx    unused1 ATTRIBUTE_UNUSED;
2365      void * v_insn;
2366 {
2367   rtx dest_addr, insn;
2368
2369   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2370       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2371       || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2372       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2373     dest = XEXP (dest, 0);
2374
2375   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
2376      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
2377      elsewhere.  */
2378
2379   if (GET_CODE (dest) != MEM)
2380     return;
2381
2382   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
2383   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
2384   insn = (rtx) v_insn;  
2385
2386   canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2387     alloc_INSN_LIST (dest_addr, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2388   canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2389     alloc_INSN_LIST (dest, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2390   bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, BLOCK_NUM (insn));
2391 }
2392
2393 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
2394    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
2395    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
2396
2397 static void
2398 record_last_mem_set_info (insn)
2399      rtx insn;
2400 {
2401   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
2402      everything.  */
2403   modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2404     alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2405   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, BLOCK_NUM (insn));
2406
2407   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2408     {
2409       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
2410          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
2411          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
2412       canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2413         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2414       bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, BLOCK_NUM (insn));
2415     }
2416   else
2417     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*)insn );
2418 }
2419
2420 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2421    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2422    the SET is taking place.  */
2423
2424 static void
2425 record_last_set_info (dest, setter, data)
2426      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
2427      void *data;
2428 {
2429   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2430
2431   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2432     dest = SUBREG_REG (dest);
2433
2434   if (GET_CODE (dest) == REG)
2435     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2436   else if (GET_CODE (dest) == MEM
2437            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2438            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2439     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2440 }
2441
2442 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2443
2444    Expression entries are placed in the hash table if
2445    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2446    - src is something we want to perform GCSE on,
2447    - none of the operands are subsequently modified in the block
2448
2449    Assignment entries are placed in the hash table if
2450    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2451    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2452    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2453
2454    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2455
2456    F is the first insn.
2457    SET_P is non-zero for computing the assignment hash table.  */
2458
2459 static void
2460 compute_hash_table (set_p)
2461      int set_p;
2462 {
2463   unsigned int i;
2464
2465   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2466      registers are set in which blocks.
2467      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2468      compute.  Later.  */
2469   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, n_basic_blocks);
2470
2471   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2472   clear_modify_mem_tables ();
2473   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2474   reg_avail_info = (struct reg_avail_info*)
2475     gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2476
2477   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2478     reg_avail_info[i].last_bb = NEVER_SET;
2479
2480   for (current_bb = 0; current_bb < n_basic_blocks; current_bb++)
2481     {
2482       rtx insn;
2483       unsigned int regno;
2484       int in_libcall_block;
2485
2486       /* First pass over the instructions records information used to
2487          determine when registers and memory are first and last set.
2488          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2489          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2490
2491       for (insn = BLOCK_HEAD (current_bb);
2492            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (current_bb));
2493            insn = NEXT_INSN (insn))
2494         {
2495           if (! INSN_P (insn))
2496             continue;
2497
2498           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2499             {
2500               bool clobbers_all = false;
2501 #ifdef NON_SAVING_SETJMP 
2502               if (NON_SAVING_SETJMP
2503                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
2504                 clobbers_all = true;
2505 #endif
2506
2507               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2508                 if (clobbers_all
2509                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2510                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2511
2512               mark_call (insn);
2513             }
2514
2515           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2516         }
2517
2518       /* The next pass builds the hash table.  */
2519
2520       for (insn = BLOCK_HEAD (current_bb), in_libcall_block = 0;
2521            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (current_bb));
2522            insn = NEXT_INSN (insn))
2523         if (INSN_P (insn))
2524           {
2525             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2526               in_libcall_block = 1;
2527             else if (set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2528               in_libcall_block = 0;
2529             hash_scan_insn (insn, set_p, in_libcall_block);
2530             if (!set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2531               in_libcall_block = 0;
2532         }
2533     }
2534
2535   free (reg_avail_info);
2536   reg_avail_info = NULL;
2537 }
2538
2539 /* Allocate space for the set hash table.
2540    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2541    It is used to determine the number of buckets to use.  */
2542
2543 static void
2544 alloc_set_hash_table (n_insns)
2545      int n_insns;
2546 {
2547   int n;
2548
2549   set_hash_table_size = n_insns / 4;
2550   if (set_hash_table_size < 11)
2551     set_hash_table_size = 11;
2552
2553   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2554      Making it an odd number is simplest for now.
2555      ??? Later take some measurements.  */
2556   set_hash_table_size |= 1;
2557   n = set_hash_table_size * sizeof (struct expr *);
2558   set_hash_table = (struct expr **) gmalloc (n);
2559 }
2560
2561 /* Free things allocated by alloc_set_hash_table.  */
2562
2563 static void
2564 free_set_hash_table ()
2565 {
2566   free (set_hash_table);
2567 }
2568
2569 /* Compute the hash table for doing copy/const propagation.  */
2570
2571 static void
2572 compute_set_hash_table ()
2573 {
2574   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2575   n_sets = 0;
2576   memset ((char *) set_hash_table, 0,
2577          set_hash_table_size * sizeof (struct expr *));
2578
2579   compute_hash_table (1);
2580 }
2581
2582 /* Allocate space for the expression hash table.
2583    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2584    It is used to determine the number of buckets to use.  */
2585
2586 static void
2587 alloc_expr_hash_table (n_insns)
2588      unsigned int n_insns;
2589 {
2590   int n;
2591
2592   expr_hash_table_size = n_insns / 2;
2593   /* Make sure the amount is usable.  */
2594   if (expr_hash_table_size < 11)
2595     expr_hash_table_size = 11;
2596
2597   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2598      Making it an odd number is simplest for now.
2599      ??? Later take some measurements.  */
2600   expr_hash_table_size |= 1;
2601   n = expr_hash_table_size * sizeof (struct expr *);
2602   expr_hash_table = (struct expr **) gmalloc (n);
2603 }
2604
2605 /* Free things allocated by alloc_expr_hash_table.  */
2606
2607 static void
2608 free_expr_hash_table ()
2609 {
2610   free (expr_hash_table);
2611 }
2612
2613 /* Compute the hash table for doing GCSE.  */
2614
2615 static void
2616 compute_expr_hash_table ()
2617 {
2618   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2619   n_exprs = 0;
2620   memset ((char *) expr_hash_table, 0,
2621          expr_hash_table_size * sizeof (struct expr *));
2622
2623   compute_hash_table (0);
2624 }
2625 \f
2626 /* Expression tracking support.  */
2627
2628 /* Lookup pattern PAT in the expression table.
2629    The result is a pointer to the table entry, or NULL if not found.  */
2630
2631 static struct expr *
2632 lookup_expr (pat)
2633      rtx pat;
2634 {
2635   int do_not_record_p;
2636   unsigned int hash = hash_expr (pat, GET_MODE (pat), &do_not_record_p,
2637                                  expr_hash_table_size);
2638   struct expr *expr;
2639
2640   if (do_not_record_p)
2641     return NULL;
2642
2643   expr = expr_hash_table[hash];
2644
2645   while (expr && ! expr_equiv_p (expr->expr, pat))
2646     expr = expr->next_same_hash;
2647
2648   return expr;
2649 }
2650
2651 /* Lookup REGNO in the set table.  If PAT is non-NULL look for the entry that
2652    matches it, otherwise return the first entry for REGNO.  The result is a
2653    pointer to the table entry, or NULL if not found.  */
2654
2655 static struct expr *
2656 lookup_set (regno, pat)
2657      unsigned int regno;
2658      rtx pat;
2659 {
2660   unsigned int hash = hash_set (regno, set_hash_table_size);
2661   struct expr *expr;
2662
2663   expr = set_hash_table[hash];
2664
2665   if (pat)
2666     {
2667       while (expr && ! expr_equiv_p (expr->expr, pat))
2668         expr = expr->next_same_hash;
2669     }
2670   else
2671     {
2672       while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2673         expr = expr->next_same_hash;
2674     }
2675
2676   return expr;
2677 }
2678
2679 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2680
2681 static struct expr *
2682 next_set (regno, expr)
2683      unsigned int regno;
2684      struct expr *expr;
2685 {
2686   do
2687     expr = expr->next_same_hash;
2688   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2689
2690   return expr;
2691 }
2692
2693 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2694 static void
2695 clear_modify_mem_tables ()
2696 {
2697   int i;
2698
2699   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP
2700     (canon_modify_mem_list_set, 0, i,
2701      free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i));
2702   bitmap_clear (canon_modify_mem_list_set);
2703
2704   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP
2705     (canon_modify_mem_list_set, 0, i,
2706      free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i));
2707   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2708 }
2709
2710 /* Release memory used by modify_mem_list_set and canon_modify_mem_list_set.  */
2711
2712 static void
2713 free_modify_mem_tables ()
2714 {
2715   clear_modify_mem_tables ();
2716   free (modify_mem_list);
2717   free (canon_modify_mem_list);
2718   modify_mem_list = 0;
2719   canon_modify_mem_list = 0;
2720 }
2721
2722 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2723    start of the block].  */
2724
2725 static void
2726 reset_opr_set_tables ()
2727 {
2728   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2729      the block.  */
2730   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2731
2732   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2733      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2734      location has been modified.  */
2735   clear_modify_mem_tables ();
2736 }
2737
2738 /* Return non-zero if the operands of X are not set before INSN in
2739    INSN's basic block.  */
2740
2741 static int
2742 oprs_not_set_p (x, insn)
2743      rtx x, insn;
2744 {
2745   int i, j;
2746   enum rtx_code code;
2747   const char *fmt;
2748
2749   if (x == 0)
2750     return 1;
2751
2752   code = GET_CODE (x);
2753   switch (code)
2754     {
2755     case PC:
2756     case CC0:
2757     case CONST:
2758     case CONST_INT:
2759     case CONST_DOUBLE:
2760     case SYMBOL_REF:
2761     case LABEL_REF:
2762     case ADDR_VEC:
2763     case ADDR_DIFF_VEC:
2764       return 1;
2765
2766     case MEM:
2767       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn), 
2768                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2769         return 0;
2770       else
2771         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2772
2773     case REG:
2774       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2775
2776     default:
2777       break;
2778     }
2779
2780   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2781     {
2782       if (fmt[i] == 'e')
2783         {
2784           /* If we are about to do the last recursive call
2785              needed at this level, change it into iteration.
2786              This function is called enough to be worth it.  */
2787           if (i == 0)
2788             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2789
2790           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2791             return 0;
2792         }
2793       else if (fmt[i] == 'E')
2794         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2795           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2796             return 0;
2797     }
2798
2799   return 1;
2800 }
2801
2802 /* Mark things set by a CALL.  */
2803
2804 static void
2805 mark_call (insn)
2806      rtx insn;
2807 {
2808   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2809     record_last_mem_set_info (insn);
2810 }
2811
2812 /* Mark things set by a SET.  */
2813
2814 static void
2815 mark_set (pat, insn)
2816      rtx pat, insn;
2817 {
2818   rtx dest = SET_DEST (pat);
2819
2820   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2821          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2822          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2823          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2824     dest = XEXP (dest, 0);
2825
2826   if (GET_CODE (dest) == REG)
2827     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2828   else if (GET_CODE (dest) == MEM)
2829     record_last_mem_set_info (insn);
2830
2831   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2832     mark_call (insn);
2833 }
2834
2835 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2836
2837 static void
2838 mark_clobber (pat, insn)
2839      rtx pat, insn;
2840 {
2841   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2842
2843   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2844     clob = XEXP (clob, 0);
2845
2846   if (GET_CODE (clob) == REG)
2847     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2848   else
2849     record_last_mem_set_info (insn);
2850 }
2851
2852 /* Record things set by INSN.
2853    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2854
2855 static void
2856 mark_oprs_set (insn)
2857      rtx insn;
2858 {
2859   rtx pat = PATTERN (insn);
2860   int i;
2861
2862   if (GET_CODE (pat) == SET)
2863     mark_set (pat, insn);
2864   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2865     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2866       {
2867         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2868
2869         if (GET_CODE (x) == SET)
2870           mark_set (x, insn);
2871         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2872           mark_clobber (x, insn);
2873         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2874           mark_call (insn);
2875       }
2876
2877   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2878     mark_clobber (pat, insn);
2879   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2880     mark_call (insn);
2881 }
2882
2883 \f
2884 /* Classic GCSE reaching definition support.  */
2885
2886 /* Allocate reaching def variables.  */
2887
2888 static void
2889 alloc_rd_mem (n_blocks, n_insns)
2890      int n_blocks, n_insns;
2891 {
2892   rd_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2893   sbitmap_vector_zero (rd_kill, n_basic_blocks);
2894
2895   rd_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2896   sbitmap_vector_zero (rd_gen, n_basic_blocks);
2897
2898   reaching_defs = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2899   sbitmap_vector_zero (reaching_defs, n_basic_blocks);
2900
2901   rd_out = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2902   sbitmap_vector_zero (rd_out, n_basic_blocks);
2903 }
2904
2905 /* Free reaching def variables.  */
2906
2907 static void
2908 free_rd_mem ()
2909 {
2910   sbitmap_vector_free (rd_kill);
2911   sbitmap_vector_free (rd_gen);
2912   sbitmap_vector_free (reaching_defs);
2913   sbitmap_vector_free (rd_out);
2914 }
2915
2916 /* Add INSN to the kills of BB.  REGNO, set in BB, is killed by INSN.  */
2917
2918 static void
2919 handle_rd_kill_set (insn, regno, bb)
2920      rtx insn;
2921      int regno;
2922      basic_block bb;
2923 {
2924   struct reg_set *this_reg;
2925
2926   for (this_reg = reg_set_table[regno]; this_reg; this_reg = this_reg ->next)
2927     if (BLOCK_NUM (this_reg->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2928       SET_BIT (rd_kill[bb->index], INSN_CUID (this_reg->insn));
2929 }
2930
2931 /* Compute the set of kill's for reaching definitions.  */
2932
2933 static void
2934 compute_kill_rd ()
2935 {
2936   int bb, cuid;
2937   unsigned int regno;
2938   int i;
2939
2940   /* For each block
2941        For each set bit in `gen' of the block (i.e each insn which
2942            generates a definition in the block)
2943          Call the reg set by the insn corresponding to that bit regx
2944          Look at the linked list starting at reg_set_table[regx]
2945          For each setting of regx in the linked list, which is not in
2946              this block
2947            Set the bit in `kill' corresponding to that insn.  */
2948   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
2949     for (cuid = 0; cuid < max_cuid; cuid++)
2950       if (TEST_BIT (rd_gen[bb], cuid))
2951         {
2952           rtx insn = CUID_INSN (cuid);
2953           rtx pat = PATTERN (insn);
2954
2955           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2956             {
2957               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2958                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2959                   handle_rd_kill_set (insn, regno, BASIC_BLOCK (bb));
2960             }
2961
2962           if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2963             {
2964               for (i = XVECLEN (pat, 0) - 1; i >= 0; i--)
2965                 {
2966                   enum rtx_code code = GET_CODE (XVECEXP (pat, 0, i));
2967
2968                   if ((code == SET || code == CLOBBER)
2969                       && GET_CODE (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)) == REG)
2970                     handle_rd_kill_set (insn,
2971                                         REGNO (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)),
2972                                         BASIC_BLOCK (bb));
2973                 }
2974             }
2975           else if (GET_CODE (pat) == SET && GET_CODE (SET_DEST (pat)) == REG)
2976             /* Each setting of this register outside of this block
2977                must be marked in the set of kills in this block.  */
2978             handle_rd_kill_set (insn, REGNO (SET_DEST (pat)), BASIC_BLOCK (bb));
2979         }
2980 }
2981
2982 /* Compute the reaching definitions as in 
2983    Compilers Principles, Techniques, and Tools. Aho, Sethi, Ullman,
2984    Chapter 10.  It is the same algorithm as used for computing available
2985    expressions but applied to the gens and kills of reaching definitions.  */
2986
2987 static void
2988 compute_rd ()
2989 {
2990   int bb, changed, passes;
2991
2992   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
2993     sbitmap_copy (rd_out[bb] /*dst*/, rd_gen[bb] /*src*/);
2994
2995   passes = 0;
2996   changed = 1;
2997   while (changed)
2998     {
2999       changed = 0;
3000       for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3001         {
3002           sbitmap_union_of_preds (reaching_defs[bb], rd_out, bb);
3003           changed |= sbitmap_union_of_diff (rd_out[bb], rd_gen[bb],
3004                                             reaching_defs[bb], rd_kill[bb]);
3005         }
3006       passes++;
3007     }
3008
3009   if (gcse_file)
3010     fprintf (gcse_file, "reaching def computation: %d passes\n", passes);
3011 }
3012 \f
3013 /* Classic GCSE available expression support.  */
3014
3015 /* Allocate memory for available expression computation.  */
3016
3017 static void
3018 alloc_avail_expr_mem (n_blocks, n_exprs)
3019      int n_blocks, n_exprs;
3020 {
3021   ae_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3022   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
3023
3024   ae_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3025   sbitmap_vector_zero (ae_gen, n_basic_blocks);
3026
3027   ae_in = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3028   sbitmap_vector_zero (ae_in, n_basic_blocks);
3029
3030   ae_out = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3031   sbitmap_vector_zero (ae_out, n_basic_blocks);
3032 }
3033
3034 static void
3035 free_avail_expr_mem ()
3036 {
3037   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3038   sbitmap_vector_free (ae_gen);
3039   sbitmap_vector_free (ae_in);
3040   sbitmap_vector_free (ae_out);
3041 }
3042
3043 /* Compute the set of available expressions generated in each basic block.  */
3044
3045 static void
3046 compute_ae_gen ()
3047 {
3048   unsigned int i;
3049   struct expr *expr;
3050   struct occr *occr;
3051
3052   /* For each recorded occurrence of each expression, set ae_gen[bb][expr].
3053      This is all we have to do because an expression is not recorded if it
3054      is not available, and the only expressions we want to work with are the
3055      ones that are recorded.  */
3056   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
3057     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != 0; expr = expr->next_same_hash)
3058       for (occr = expr->avail_occr; occr != 0; occr = occr->next)
3059         SET_BIT (ae_gen[BLOCK_NUM (occr->insn)], expr->bitmap_index);
3060 }
3061
3062 /* Return non-zero if expression X is killed in BB.  */
3063
3064 static int
3065 expr_killed_p (x, bb)
3066      rtx x;
3067      basic_block bb;
3068 {
3069   int i, j;
3070   enum rtx_code code;
3071   const char *fmt;
3072
3073   if (x == 0)
3074     return 1;
3075
3076   code = GET_CODE (x);
3077   switch (code)
3078     {
3079     case REG:
3080       return TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x));
3081
3082     case MEM:
3083       if (load_killed_in_block_p (bb, get_max_uid () + 1, x, 0))
3084         return 1;
3085       else
3086         return expr_killed_p (XEXP (x, 0), bb);
3087
3088     case PC:
3089     case CC0: /*FIXME*/
3090     case CONST:
3091     case CONST_INT:
3092     case CONST_DOUBLE:
3093     case SYMBOL_REF:
3094     case LABEL_REF:
3095     case ADDR_VEC:
3096     case ADDR_DIFF_VEC:
3097       return 0;
3098
3099     default:
3100       break;
3101     }
3102
3103   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3104     {
3105       if (fmt[i] == 'e')
3106         {
3107           /* If we are about to do the last recursive call
3108              needed at this level, change it into iteration.
3109              This function is called enough to be worth it.  */
3110           if (i == 0)
3111             return expr_killed_p (XEXP (x, i), bb);
3112           else if (expr_killed_p (XEXP (x, i), bb))
3113             return 1;
3114         }
3115       else if (fmt[i] == 'E')
3116         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3117           if (expr_killed_p (XVECEXP (x, i, j), bb))
3118             return 1;
3119     }
3120
3121   return 0;
3122 }
3123
3124 /* Compute the set of available expressions killed in each basic block.  */
3125
3126 static void
3127 compute_ae_kill (ae_gen, ae_kill)
3128      sbitmap *ae_gen, *ae_kill;
3129 {
3130   int bb;
3131   unsigned int i;
3132   struct expr *expr;
3133
3134   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3135     for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
3136       for (expr = expr_hash_table[i]; expr; expr = expr->next_same_hash)
3137         {
3138           /* Skip EXPR if generated in this block.  */
3139           if (TEST_BIT (ae_gen[bb], expr->bitmap_index))
3140             continue;
3141
3142           if (expr_killed_p (expr->expr, BASIC_BLOCK (bb)))
3143             SET_BIT (ae_kill[bb], expr->bitmap_index);
3144         }
3145 }
3146 \f
3147 /* Actually perform the Classic GCSE optimizations.  */
3148
3149 /* Return non-zero if occurrence OCCR of expression EXPR reaches block BB.
3150
3151    CHECK_SELF_LOOP is non-zero if we should consider a block reaching itself
3152    as a positive reach.  We want to do this when there are two computations
3153    of the expression in the block.
3154
3155    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3156    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3157
3158    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3159    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3160    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3161    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3162    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3163    the closest such expression.  */
3164
3165 static int
3166 expr_reaches_here_p_work (occr, expr, bb, check_self_loop, visited)
3167      struct occr *occr;
3168      struct expr *expr;
3169      basic_block bb;
3170      int check_self_loop;
3171      char *visited;
3172 {
3173   edge pred;
3174
3175   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
3176     {
3177       basic_block pred_bb = pred->src;
3178
3179       if (visited[pred_bb->index])
3180         /* This predecessor has already been visited. Nothing to do.  */
3181           ;
3182       else if (pred_bb == bb)
3183         {
3184           /* BB loops on itself.  */
3185           if (check_self_loop
3186               && TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index)
3187               && BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3188             return 1;
3189
3190           visited[pred_bb->index] = 1;
3191         }
3192
3193       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3194       else if (TEST_BIT (ae_kill[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3195         visited[pred_bb->index] = 1;
3196
3197       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3198       else if (TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3199         {
3200           /* Is this the occurrence we're looking for?
3201              Note that there's only one generating occurrence per block
3202              so we just need to check the block number.  */
3203           if (BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3204             return 1;
3205
3206           visited[pred_bb->index] = 1;
3207         }
3208
3209       /* Neither gen nor kill.  */
3210       else
3211         {
3212           visited[pred_bb->index] = 1;
3213           if (expr_reaches_here_p_work (occr, expr, pred_bb, check_self_loop, 
3214               visited))
3215
3216             return 1;
3217         }
3218     }
3219
3220   /* All paths have been checked.  */
3221   return 0;
3222 }
3223
3224 /* This wrapper for expr_reaches_here_p_work() is to ensure that any
3225    memory allocated for that function is returned.  */
3226
3227 static int
3228 expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, check_self_loop)
3229      struct occr *occr;
3230      struct expr *expr;
3231      basic_block bb;
3232      int check_self_loop;
3233 {
3234   int rval;
3235   char *visited = (char *) xcalloc (n_basic_blocks, 1);
3236
3237   rval = expr_reaches_here_p_work (occr, expr, bb, check_self_loop, visited);
3238   
3239   free (visited);
3240   return rval;
3241 }
3242
3243 /* Return the instruction that computes EXPR that reaches INSN's basic block.
3244    If there is more than one such instruction, return NULL.
3245
3246    Called only by handle_avail_expr.  */
3247
3248 static rtx
3249 computing_insn (expr, insn)
3250      struct expr *expr;
3251      rtx insn;
3252 {
3253   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
3254
3255   if (expr->avail_occr->next == NULL)
3256     {    
3257       if (BLOCK_FOR_INSN (expr->avail_occr->insn) == bb)
3258         /* The available expression is actually itself
3259            (i.e. a loop in the flow graph) so do nothing.  */
3260         return NULL;
3261
3262       /* (FIXME) Case that we found a pattern that was created by
3263          a substitution that took place.  */
3264       return expr->avail_occr->insn;
3265     }
3266   else
3267     {
3268       /* Pattern is computed more than once.
3269          Search backwards from this insn to see how many of these 
3270          computations actually reach this insn.  */
3271       struct occr *occr;
3272       rtx insn_computes_expr = NULL;
3273       int can_reach = 0;
3274
3275       for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
3276         {
3277           if (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) == bb)
3278             {
3279               /* The expression is generated in this block.
3280                  The only time we care about this is when the expression
3281                  is generated later in the block [and thus there's a loop].
3282                  We let the normal cse pass handle the other cases.  */
3283               if (INSN_CUID (insn) < INSN_CUID (occr->insn)
3284                   && expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 1))
3285                 {
3286                   can_reach++;
3287                   if (can_reach > 1)
3288                     return NULL;
3289
3290                   insn_computes_expr = occr->insn;
3291                 }
3292             }
3293           else if (expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 0))
3294             {
3295               can_reach++;
3296               if (can_reach > 1)
3297                 return NULL;
3298
3299               insn_computes_expr = occr->insn;
3300             }
3301         }
3302
3303       if (insn_computes_expr == NULL)
3304         abort ();
3305
3306       return insn_computes_expr;
3307     }
3308 }
3309
3310 /* Return non-zero if the definition in DEF_INSN can reach INSN.
3311    Only called by can_disregard_other_sets.  */
3312
3313 static int
3314 def_reaches_here_p (insn, def_insn)
3315      rtx insn, def_insn;
3316 {
3317   rtx reg;
3318
3319   if (TEST_BIT (reaching_defs[BLOCK_NUM (insn)], INSN_CUID (def_insn)))
3320     return 1;
3321
3322   if (BLOCK_NUM (insn) == BLOCK_NUM (def_insn))
3323     {
3324       if (INSN_CUID (def_insn) < INSN_CUID (insn))
3325         {
3326           if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == PARALLEL)
3327             return 1;
3328           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == CLOBBER)
3329             reg = XEXP (PATTERN (def_insn), 0);
3330           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == SET)
3331             reg = SET_DEST (PATTERN (def_insn));
3332           else
3333             abort ();
3334
3335           return ! reg_set_between_p (reg, NEXT_INSN (def_insn), insn);
3336         }
3337       else
3338         return 0;
3339     }
3340
3341   return 0;
3342 }
3343
3344 /* Return non-zero if *ADDR_THIS_REG can only have one value at INSN.  The
3345    value returned is the number of definitions that reach INSN.  Returning a
3346    value of zero means that [maybe] more than one definition reaches INSN and
3347    the caller can't perform whatever optimization it is trying.  i.e. it is
3348    always safe to return zero.  */
3349
3350 static int
3351 can_disregard_other_sets (addr_this_reg, insn, for_combine)
3352      struct reg_set **addr_this_reg;
3353      rtx insn;
3354      int for_combine;
3355 {
3356   int number_of_reaching_defs = 0;
3357   struct reg_set *this_reg;
3358
3359   for (this_reg = *addr_this_reg; this_reg != 0; this_reg = this_reg->next)
3360     if (def_reaches_here_p (insn, this_reg->insn))
3361       {
3362         number_of_reaching_defs++;
3363         /* Ignore parallels for now.  */
3364         if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == PARALLEL)
3365           return 0;
3366
3367         if (!for_combine
3368             && (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER
3369                 || ! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3370                                   SET_SRC (PATTERN (insn)))))
3371           /* A setting of the reg to a different value reaches INSN.  */
3372           return 0;
3373
3374         if (number_of_reaching_defs > 1)
3375           {
3376             /* If in this setting the value the register is being set to is
3377                equal to the previous value the register was set to and this
3378                setting reaches the insn we are trying to do the substitution
3379                on then we are ok.  */
3380             if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER)
3381               return 0;
3382             else if (! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3383                                     SET_SRC (PATTERN (insn))))
3384               return 0;
3385           }
3386
3387         *addr_this_reg = this_reg; 
3388       }
3389
3390   return number_of_reaching_defs;
3391 }
3392
3393 /* Expression computed by insn is available and the substitution is legal,
3394    so try to perform the substitution.
3395
3396    The result is non-zero if any changes were made.  */
3397
3398 static int
3399 handle_avail_expr (insn, expr)
3400      rtx insn;
3401      struct expr *expr;
3402 {
3403   rtx pat, insn_computes_expr, expr_set;
3404   rtx to;
3405   struct reg_set *this_reg;
3406   int found_setting, use_src;
3407   int changed = 0;
3408
3409   /* We only handle the case where one computation of the expression
3410      reaches this instruction.  */
3411   insn_computes_expr = computing_insn (expr, insn);
3412   if (insn_computes_expr == NULL)
3413     return 0;
3414   expr_set = single_set (insn_computes_expr);
3415   if (!expr_set)
3416     abort ();
3417
3418   found_setting = 0;
3419   use_src = 0;
3420
3421   /* At this point we know only one computation of EXPR outside of this
3422      block reaches this insn.  Now try to find a register that the
3423      expression is computed into.  */
3424   if (GET_CODE (SET_SRC (expr_set)) == REG)
3425     {
3426       /* This is the case when the available expression that reaches
3427          here has already been handled as an available expression.  */
3428       unsigned int regnum_for_replacing
3429         = REGNO (SET_SRC (expr_set));
3430
3431       /* If the register was created by GCSE we can't use `reg_set_table',
3432          however we know it's set only once.  */
3433       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno
3434           /* If the register the expression is computed into is set only once,
3435              or only one set reaches this insn, we can use it.  */
3436           || (((this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing]),
3437                this_reg->next == NULL)
3438               || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0)))
3439        {
3440          use_src = 1;
3441          found_setting = 1;
3442        }
3443     }
3444
3445   if (!found_setting)
3446     {
3447       unsigned int regnum_for_replacing
3448         = REGNO (SET_DEST (expr_set));
3449
3450       /* This shouldn't happen.  */
3451       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno)
3452         abort ();
3453
3454       this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing];
3455
3456       /* If the register the expression is computed into is set only once,
3457          or only one set reaches this insn, use it.  */
3458       if (this_reg->next == NULL
3459           || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0))
3460         found_setting = 1;
3461     }
3462
3463   if (found_setting)
3464     {
3465       pat = PATTERN (insn);
3466       if (use_src)
3467         to = SET_SRC (expr_set);
3468       else
3469         to = SET_DEST (expr_set);
3470       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat), to, 0);
3471
3472       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3473          to play it safe we check.  */
3474       if (changed)
3475         {
3476           gcse_subst_count++;
3477           if (gcse_file != NULL)
3478             {
3479               fprintf (gcse_file, "GCSE: Replacing the source in insn %d with",
3480                        INSN_UID (insn));
3481               fprintf (gcse_file, " reg %d %s insn %d\n",
3482                        REGNO (to), use_src ? "from" : "set in",
3483                        INSN_UID (insn_computes_expr));
3484             }
3485         }
3486     }
3487
3488   /* The register that the expr is computed into is set more than once.  */
3489   else if (1 /*expensive_op(this_pattrn->op) && do_expensive_gcse)*/)
3490     {
3491       /* Insert an insn after insnx that copies the reg set in insnx
3492          into a new pseudo register call this new register REGN.
3493          From insnb until end of basic block or until REGB is set
3494          replace all uses of REGB with REGN.  */
3495       rtx new_insn;
3496
3497       to = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (expr_set)));
3498
3499       /* Generate the new insn.  */
3500       /* ??? If the change fails, we return 0, even though we created
3501          an insn.  I think this is ok.  */
3502       new_insn
3503         = emit_insn_after (gen_rtx_SET (VOIDmode, to,
3504                                         SET_DEST (expr_set)),
3505                            insn_computes_expr);
3506
3507       /* Keep register set table up to date.  */
3508       record_one_set (REGNO (to), new_insn);
3509
3510       gcse_create_count++;
3511       if (gcse_file != NULL)
3512         {
3513           fprintf (gcse_file, "GCSE: Creating insn %d to copy value of reg %d",
3514                    INSN_UID (NEXT_INSN (insn_computes_expr)),
3515                    REGNO (SET_SRC (PATTERN (NEXT_INSN (insn_computes_expr)))));
3516           fprintf (gcse_file, ", computed in insn %d,\n",
3517                    INSN_UID (insn_computes_expr));
3518           fprintf (gcse_file, "      into newly allocated reg %d\n",
3519                    REGNO (to));
3520         }
3521
3522       pat = PATTERN (insn);
3523
3524       /* Do register replacement for INSN.  */
3525       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat),
3526                                  SET_DEST (PATTERN
3527                                            (NEXT_INSN (insn_computes_expr))),
3528                                  0);
3529
3530       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3531          to play it safe we check.  */
3532       if (changed)
3533         {
3534           gcse_subst_count++;
3535           if (gcse_file != NULL)
3536             {
3537               fprintf (gcse_file,
3538                        "GCSE: Replacing the source in insn %d with reg %d ",
3539                        INSN_UID (insn),
3540                        REGNO (SET_DEST (PATTERN (NEXT_INSN
3541                                                  (insn_computes_expr)))));
3542               fprintf (gcse_file, "set in insn %d\n",
3543                        INSN_UID (insn_computes_expr)); 
3544             }
3545         }
3546     }
3547
3548   return changed;
3549 }
3550
3551 /* Perform classic GCSE.  This is called by one_classic_gcse_pass after all
3552    the dataflow analysis has been done.
3553
3554    The result is non-zero if a change was made.  */
3555
3556 static int
3557 classic_gcse ()
3558 {
3559   int bb, changed;
3560   rtx insn;
3561
3562   /* Note we start at block 1.  */
3563
3564   changed = 0;
3565   for (bb = 1; bb < n_basic_blocks; bb++)
3566     {
3567       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3568          start of the block].  */
3569       reset_opr_set_tables ();
3570
3571       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
3572            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
3573            insn = NEXT_INSN (insn))
3574         {
3575           /* Is insn of form (set (pseudo-reg) ...)?  */
3576           if (GET_CODE (insn) == INSN
3577               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
3578               && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (insn))) == REG
3579               && REGNO (SET_DEST (PATTERN (insn))) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3580             {
3581               rtx pat = PATTERN (insn);
3582               rtx src = SET_SRC (pat);
3583               struct expr *expr;
3584
3585               if (want_to_gcse_p (src)
3586                   /* Is the expression recorded?  */
3587                   && ((expr = lookup_expr (src)) != NULL)
3588                   /* Is the expression available [at the start of the
3589                      block]?  */
3590                   && TEST_BIT (ae_in[bb], expr->bitmap_index)
3591                   /* Are the operands unchanged since the start of the
3592                      block?  */
3593                   && oprs_not_set_p (src, insn))
3594                 changed |= handle_avail_expr (insn, expr);
3595             }
3596
3597           /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3598           /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  */
3599           if (INSN_P (insn))
3600             mark_oprs_set (insn);
3601         }
3602     }
3603
3604   return changed;
3605 }
3606
3607 /* Top level routine to perform one classic GCSE pass.
3608
3609    Return non-zero if a change was made.  */
3610
3611 static int
3612 one_classic_gcse_pass (pass)
3613      int pass;
3614 {
3615   int changed = 0;
3616
3617   gcse_subst_count = 0;
3618   gcse_create_count = 0;
3619
3620   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
3621   alloc_rd_mem (n_basic_blocks, max_cuid);
3622   compute_expr_hash_table ();
3623   if (gcse_file)
3624     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", expr_hash_table,
3625                      expr_hash_table_size, n_exprs);
3626
3627   if (n_exprs > 0)
3628     {
3629       compute_kill_rd ();
3630       compute_rd ();
3631       alloc_avail_expr_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
3632       compute_ae_gen ();
3633       compute_ae_kill (ae_gen, ae_kill);
3634       compute_available (ae_gen, ae_kill, ae_out, ae_in);
3635       changed = classic_gcse ();
3636       free_avail_expr_mem ();
3637     }
3638
3639   free_rd_mem ();
3640   free_expr_hash_table ();
3641
3642   if (gcse_file)
3643     {
3644       fprintf (gcse_file, "\n");
3645       fprintf (gcse_file, "GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, %d substs,",
3646                current_function_name, pass, bytes_used, gcse_subst_count);
3647       fprintf (gcse_file, "%d insns created\n", gcse_create_count);
3648     }
3649
3650   return changed;
3651 }
3652 \f
3653 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
3654
3655 /* Local properties of assignments.  */
3656 static sbitmap *cprop_pavloc;
3657 static sbitmap *cprop_absaltered;
3658
3659 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
3660 static sbitmap *cprop_avin;
3661 static sbitmap *cprop_avout;
3662
3663 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
3664    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
3665
3666 static void
3667 alloc_cprop_mem (n_blocks, n_sets)
3668      int n_blocks, n_sets;
3669 {
3670   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3671   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3672
3673   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3674   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3675 }
3676
3677 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
3678
3679 static void
3680 free_cprop_mem ()
3681 {
3682   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
3683   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
3684   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
3685   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
3686 }
3687
3688 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
3689    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
3690    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
3691    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
3692    bit in BMAP.  */
3693
3694 static void
3695 compute_transp (x, indx, bmap, set_p)
3696      rtx x;
3697      int indx;
3698      sbitmap *bmap;
3699      int set_p;
3700 {
3701   int bb, i, j;
3702   enum rtx_code code;
3703   reg_set *r;
3704   const char *fmt;
3705
3706   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3707      can't do it when there's no return value.  */
3708  repeat:
3709
3710   if (x == 0)
3711     return;
3712
3713   code = GET_CODE (x);
3714   switch (code)
3715     {
3716     case REG:
3717       if (set_p)
3718         {
3719           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3720             {
3721               for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3722                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb], REGNO (x)))
3723                   SET_BIT (bmap[bb], indx);
3724             }
3725           else
3726             {
3727               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3728                 SET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3729             }
3730         }
3731       else
3732         {
3733           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3734             {
3735               for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3736                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb], REGNO (x)))
3737                   RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3738             }
3739           else
3740             {
3741               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3742                 RESET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3743             }
3744         }
3745
3746       return;
3747
3748     case MEM:
3749       for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3750         {
3751           rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb];
3752
3753           while (list_entry)
3754             {
3755               rtx dest, dest_addr;
3756
3757               if (GET_CODE (XEXP (list_entry, 0)) == CALL_INSN)
3758                 {
3759                   if (set_p)
3760                     SET_BIT (bmap[bb], indx);
3761                   else
3762                     RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3763                   break;
3764                 }
3765               /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
3766                  Examine each hunk of memory that is modified.  */
3767
3768               dest = XEXP (list_entry, 0);
3769               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3770               dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
3771               
3772               if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
3773                                          x, rtx_addr_varies_p))
3774                 {
3775                   if (set_p)
3776                     SET_BIT (bmap[bb], indx);
3777                   else
3778                     RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3779                   break;
3780                 }
3781               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3782             }
3783         }
3784
3785       x = XEXP (x, 0);
3786       goto repeat;
3787
3788     case PC:
3789     case CC0: /*FIXME*/
3790     case CONST:
3791     case CONST_INT:
3792     case CONST_DOUBLE:
3793     case SYMBOL_REF:
3794     case LABEL_REF:
3795     case ADDR_VEC:
3796     case ADDR_DIFF_VEC:
3797       return;
3798
3799     default:
3800       break;
3801     }
3802
3803   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3804     {
3805       if (fmt[i] == 'e')
3806         {
3807           /* If we are about to do the last recursive call
3808              needed at this level, change it into iteration.
3809              This function is called enough to be worth it.  */
3810           if (i == 0)
3811             {
3812               x = XEXP (x, i);
3813               goto repeat;
3814             }
3815
3816           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
3817         }
3818       else if (fmt[i] == 'E')
3819         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3820           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
3821     }
3822 }
3823
3824 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
3825    propagation.  */
3826
3827 static void
3828 compute_cprop_data ()
3829 {
3830   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, 1);
3831   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
3832                      cprop_avout, cprop_avin);
3833 }
3834 \f
3835 /* Copy/constant propagation.  */
3836
3837 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
3838 #define MAX_USES 8
3839
3840 /* Table of uses found in an insn.
3841    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
3842 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
3843
3844 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
3845 static int reg_use_count;
3846
3847 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
3848    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
3849    and contains the number of uses in the table upon exit.
3850
3851    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
3852    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
3853
3854 static void
3855 find_used_regs (xptr, data)
3856      rtx *xptr;
3857      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
3858 {
3859   int i, j;
3860   enum rtx_code code;
3861   const char *fmt;
3862   rtx x = *xptr;
3863
3864   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3865      can't do it when there's no return value.  */
3866  repeat:
3867   if (x == 0)
3868     return;
3869
3870   code = GET_CODE (x);
3871   if (REG_P (x))
3872     {
3873       if (reg_use_count == MAX_USES)
3874         return;
3875
3876       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
3877       reg_use_count++;
3878     }
3879
3880   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
3881
3882   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3883     {
3884       if (fmt[i] == 'e')
3885         {
3886           /* If we are about to do the last recursive call
3887              needed at this level, change it into iteration.
3888              This function is called enough to be worth it.  */
3889           if (i == 0)
3890             {
3891               x = XEXP (x, 0);
3892               goto repeat;
3893             }
3894
3895           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
3896         }
3897       else if (fmt[i] == 'E')
3898         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3899           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
3900     }
3901 }
3902
3903 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
3904    Returns non-zero is successful.  */
3905
3906 static int
3907 try_replace_reg (from, to, insn)
3908      rtx from, to, insn;
3909 {
3910   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3911   rtx src = 0;
3912   int success = 0;
3913   rtx set = single_set (insn);
3914
3915   success = validate_replace_src (from, to, insn);
3916
3917   /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
3918      the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
3919      SETs, but it probably won't buy us anything.  */
3920   if (!success && set != 0)
3921     {
3922       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
3923
3924       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
3925           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
3926         success = 1;
3927     }
3928
3929   /* If we've failed to do replacement, have a single SET, and don't already
3930      have a note, add a REG_EQUAL note to not lose information.  */
3931   if (!success && note == 0 && set != 0)
3932     note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, src);
3933
3934   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
3935      replacement.  */
3936   else if (note != 0)
3937     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
3938
3939   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
3940      We don't allow that. Remove that note. This code ought
3941      not to hapen, because previous code ought to syntetize
3942      reg-reg move, but be on the safe side.  */
3943   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
3944     remove_note (insn, note);
3945
3946   return success;
3947 }
3948
3949 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
3950    NULL no such set is found.  */
3951
3952 static struct expr *
3953 find_avail_set (regno, insn)
3954      int regno;
3955      rtx insn;
3956 {
3957   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
3958      use in a substitution.  */
3959   struct expr *set1 = 0;
3960  
3961   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
3962      available at the start of the block containing INSN.  ie we would
3963      need two sets like this available at the start of the block:
3964
3965        (set (reg X) (reg Y))
3966        (set (reg Y) (reg X))
3967
3968      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
3969      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
3970   while (1)
3971      {
3972       rtx src;
3973       struct expr *set = lookup_set (regno, NULL_RTX);
3974
3975       /* Find a set that is available at the start of the block
3976          which contains INSN.  */
3977       while (set)
3978         {
3979           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
3980             break;
3981           set = next_set (regno, set);
3982         }
3983
3984       /* If no available set was found we've reached the end of the
3985          (possibly empty) copy chain.  */
3986       if (set == 0)
3987         break;
3988
3989       if (GET_CODE (set->expr) != SET)
3990         abort ();
3991
3992       src = SET_SRC (set->expr);
3993
3994       /* We know the set is available.
3995          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
3996          have changed since the start of the block).  
3997
3998          If the source operand changed, we may still use it for the next
3999          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
4000
4001       if (CONSTANT_P (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
4002         set1 = set;
4003
4004       /* If the source of the set is anything except a register, then
4005          we have reached the end of the copy chain.  */
4006       if (GET_CODE (src) != REG)
4007         break;
4008
4009       /* Follow the copy chain, ie start another iteration of the loop
4010          and see if we have an available copy into SRC.  */
4011       regno = REGNO (src);
4012      }
4013
4014   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
4015      INSN.  */
4016   return set1;
4017 }
4018
4019 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
4020    JUMP_INSNS.  INSN must be a conditional jump.  FROM is what we will try to
4021    replace, SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns
4022    nonzero if a change was made.  We know INSN has just a SET.  */
4023
4024 static int
4025 cprop_jump (bb, insn, from, src)
4026      rtx insn;
4027      rtx from;
4028      rtx src;
4029      basic_block bb;
4030 {
4031   rtx set = PATTERN (insn);
4032   rtx new = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, src);
4033
4034   /* If no simplification can be made, then try the next
4035      register.  */
4036   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
4037     return 0;
4038  
4039   /* If this is now a no-op leave it that way, but update LABEL_NUSED if
4040      necessary.  */
4041   if (new == pc_rtx)
4042     {
4043       SET_SRC (set) = new;
4044
4045       if (JUMP_LABEL (insn) != 0)
4046         --LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (insn));
4047     }
4048
4049   /* Otherwise, this must be a valid instruction.  */
4050   else if (! validate_change (insn, &SET_SRC (set), new, 0))
4051     return 0;
4052
4053   /* If this has turned into an unconditional jump,
4054      then put a barrier after it so that the unreachable
4055      code will be deleted.  */
4056   if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
4057     emit_barrier_after (insn);
4058
4059   run_jump_opt_after_gcse = 1;
4060
4061   const_prop_count++;
4062   if (gcse_file != NULL)
4063     {
4064       fprintf (gcse_file,
4065                "CONST-PROP: Replacing reg %d in insn %d with constant ",
4066                REGNO (from), INSN_UID (insn));
4067       print_rtl (gcse_file, src);
4068       fprintf (gcse_file, "\n");
4069     }
4070   purge_dead_edges (bb);
4071
4072   return 1;
4073 }
4074
4075 #ifdef HAVE_cc0
4076
4077 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into JUMP_INSNS
4078    for machines that have CC0.  INSN is a single set that stores into CC0;
4079    the insn following it is a conditional jump.  REG_USED is the use we will
4080    try to replace, SRC is the constant we will try to substitute for it.
4081    Returns nonzero if a change was made.  */
4082
4083 static int
4084 cprop_cc0_jump (bb, insn, reg_used, src)
4085      basic_block bb;
4086      rtx insn;
4087      struct reg_use *reg_used;
4088      rtx src;
4089 {
4090   /* First substitute in the SET_SRC of INSN, then substitute that for
4091      CC0 in JUMP.  */
4092   rtx jump = NEXT_INSN (insn);
4093   rtx new_src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (PATTERN (insn)),
4094                                       reg_used->reg_rtx, src);
4095
4096   if (! cprop_jump (bb, jump, cc0_rtx, new_src))
4097     return 0;
4098
4099   /* If we succeeded, delete the cc0 setter.  */
4100   delete_insn (insn);
4101
4102   return 1;
4103  }
4104 #endif
4105  
4106 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
4107    The result is non-zero if a change was made.  */
4108
4109 static int
4110 cprop_insn (bb, insn, alter_jumps)
4111      basic_block bb;
4112      rtx insn;
4113      int alter_jumps;
4114 {
4115   struct reg_use *reg_used;
4116   int changed = 0;
4117   rtx note;
4118
4119   if (!INSN_P (insn))
4120     return 0;
4121
4122   reg_use_count = 0;
4123   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
4124   
4125   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
4126
4127   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
4128   if (note)
4129     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
4130
4131   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
4132        reg_used++, reg_use_count--)
4133     {
4134       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
4135       rtx pat, src;
4136       struct expr *set;
4137
4138       /* Ignore registers created by GCSE.
4139          We do this because ...  */
4140       if (regno >= max_gcse_regno)
4141         continue;
4142
4143       /* If the register has already been set in this block, there's
4144          nothing we can do.  */
4145       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
4146         continue;
4147
4148       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
4149          at the start of the block.  */
4150       set = find_avail_set (regno, insn);
4151       if (! set)
4152         continue;
4153   
4154       pat = set->expr;
4155       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
4156       if (GET_CODE (pat) != SET)
4157         abort ();
4158
4159       src = SET_SRC (pat);
4160
4161       /* Constant propagation.  */
4162       if (GET_CODE (src) == CONST_INT || GET_CODE (src) == CONST_DOUBLE
4163           || GET_CODE (src) == SYMBOL_REF)
4164         {
4165           /* Handle normal insns first.  */
4166           if (GET_CODE (insn) == INSN
4167               && try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
4168             {
4169               changed = 1;
4170               const_prop_count++;
4171               if (gcse_file != NULL)
4172                 {
4173                   fprintf (gcse_file, "CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
4174                            regno);
4175                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
4176                            INSN_UID (insn));
4177                   print_rtl (gcse_file, src);
4178                   fprintf (gcse_file, "\n");
4179                 }
4180
4181               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
4182                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
4183             }
4184
4185           /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
4186              We're pretty specific about what we will handle in this
4187              code, we can extend this as necessary over time.
4188
4189              Right now the insn in question must look like
4190              (set (pc) (if_then_else ...))  */
4191           else if (alter_jumps
4192                    && GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
4193                    && condjump_p (insn)
4194                    && ! simplejump_p (insn))
4195             changed |= cprop_jump (bb, insn, reg_used->reg_rtx, src);
4196
4197 #ifdef HAVE_cc0
4198           /* Similar code for machines that use a pair of CC0 setter and
4199              conditional jump insn.  */
4200           else if (alter_jumps
4201                    && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
4202                    && SET_DEST (PATTERN (insn)) == cc0_rtx
4203                    && GET_CODE (NEXT_INSN (insn)) == JUMP_INSN
4204                    && condjump_p (NEXT_INSN (insn))
4205                    && ! simplejump_p (NEXT_INSN (insn))
4206                    && cprop_cc0_jump (bb, insn, reg_used, src))
4207             {
4208               changed = 1;
4209               break;
4210             }
4211 #endif
4212         }
4213       else if (GET_CODE (src) == REG
4214                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
4215                && REGNO (src) != regno)
4216         {
4217           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
4218             {
4219               changed = 1;
4220               copy_prop_count++;
4221               if (gcse_file != NULL)
4222                 {
4223                   fprintf (gcse_file, "COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
4224                            regno, INSN_UID (insn));
4225                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
4226                 }
4227
4228               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
4229                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
4230               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
4231                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
4232                  and made things worse.  */
4233             }
4234         }
4235     }
4236
4237   return changed;
4238 }
4239
4240 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
4241    non-zero if a change was made.  */
4242
4243 static int
4244 cprop (alter_jumps)
4245      int alter_jumps;
4246 {
4247   int bb, changed;
4248   rtx insn;
4249
4250   /* Note we start at block 1.  */
4251
4252   changed = 0;
4253   for (bb = 1; bb < n_basic_blocks; bb++)
4254     {
4255       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
4256          start of the block].  */
4257       reset_opr_set_tables ();
4258
4259       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
4260            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
4261            insn = NEXT_INSN (insn))
4262         if (INSN_P (insn))
4263           {
4264             changed |= cprop_insn (BASIC_BLOCK (bb), insn, alter_jumps);
4265
4266             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
4267             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
4268                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
4269             if (GET_CODE (insn) != NOTE)
4270               mark_oprs_set (insn);
4271         }
4272     }
4273
4274   if (gcse_file != NULL)
4275     fprintf (gcse_file, "\n");
4276
4277   return changed;
4278 }
4279
4280 /* Perform one copy/constant propagation pass.
4281    F is the first insn in the function.
4282    PASS is the pass count.  */
4283
4284 static int
4285 one_cprop_pass (pass, alter_jumps)
4286      int pass;
4287      int alter_jumps;
4288 {
4289   int changed = 0;
4290
4291   const_prop_count = 0;
4292   copy_prop_count = 0;
4293
4294   alloc_set_hash_table (max_cuid);
4295   compute_set_hash_table ();
4296   if (gcse_file)
4297     dump_hash_table (gcse_file, "SET", set_hash_table, set_hash_table_size,
4298                      n_sets);
4299   if (n_sets > 0)
4300     {
4301       alloc_cprop_mem (n_basic_blocks, n_sets);
4302       compute_cprop_data ();
4303       changed = cprop (alter_jumps);
4304       free_cprop_mem ();
4305     }
4306
4307   free_set_hash_table ();
4308
4309   if (gcse_file)
4310     {
4311       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4312                current_function_name, pass, bytes_used);
4313       fprintf (gcse_file, "%d const props, %d copy props\n\n",
4314                const_prop_count, copy_prop_count);
4315     }
4316
4317   return changed;
4318 }
4319 \f
4320 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
4321
4322 /* Local properties of expressions.  */
4323 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
4324 static sbitmap *transp;
4325
4326 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
4327    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
4328    created by a calls.  */
4329 static sbitmap *transpout;
4330
4331 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
4332 static sbitmap *comp;
4333
4334 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
4335 static sbitmap *antloc;
4336
4337 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
4338    point.  */
4339 static sbitmap *pre_optimal;
4340
4341 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
4342 static sbitmap *pre_redundant;
4343
4344 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
4345 static sbitmap *pre_insert_map;
4346
4347 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
4348 static sbitmap *pre_delete_map;
4349
4350 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
4351 static struct edge_list *edge_list;
4352
4353 /* Redundant insns.  */
4354 static sbitmap pre_redundant_insns;
4355
4356 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
4357
4358 static void
4359 alloc_pre_mem (n_blocks, n_exprs)
4360      int n_blocks, n_exprs;
4361 {
4362   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4363   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4364   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4365
4366   pre_optimal = NULL;
4367   pre_redundant = NULL;
4368   pre_insert_map = NULL;
4369   pre_delete_map = NULL;
4370   ae_in = NULL;
4371   ae_out = NULL;
4372   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4373
4374   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
4375 }
4376
4377 /* Free vars used for PRE analysis.  */
4378
4379 static void
4380 free_pre_mem ()
4381 {
4382   sbitmap_vector_free (transp);
4383   sbitmap_vector_free (comp);
4384
4385   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
4386
4387   if (pre_optimal)
4388     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
4389   if (pre_redundant)
4390     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
4391   if (pre_insert_map)
4392     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
4393   if (pre_delete_map)
4394     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
4395   if (ae_in)
4396     sbitmap_vector_free (ae_in);
4397   if (ae_out)
4398     sbitmap_vector_free (ae_out);
4399
4400   transp = comp = NULL;
4401   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
4402   ae_in = ae_out = NULL;
4403 }
4404
4405 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
4406
4407 static void
4408 compute_pre_data ()
4409 {
4410   sbitmap trapping_expr;
4411   int i;
4412   unsigned int ui;
4413
4414   compute_local_properties (transp, comp, antloc, 0);
4415   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
4416
4417   /* Collect expressions which might trap.  */
4418   trapping_expr = sbitmap_alloc (n_exprs);
4419   sbitmap_zero (trapping_expr);
4420   for (ui = 0; ui < expr_hash_table_size; ui++)
4421     {
4422       struct expr *e;
4423       for (e = expr_hash_table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
4424         if (may_trap_p (e->expr))
4425           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
4426     }
4427
4428   /* Compute ae_kill for each basic block using:
4429
4430      ~(TRANSP | COMP)
4431
4432      This is significantly faster than compute_ae_kill.  */
4433
4434   for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
4435     {
4436       edge e;
4437
4438       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
4439          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
4440          place the instruction on the edge.  So make them neither
4441          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
4442       for (e = BASIC_BLOCK (i)->pred; e ; e = e->pred_next)
4443         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
4444           {
4445             sbitmap_difference (antloc[i], antloc[i], trapping_expr);
4446             sbitmap_difference (transp[i], transp[i], trapping_expr);
4447             break;
4448           }
4449
4450       sbitmap_a_or_b (ae_kill[i], transp[i], comp[i]);
4451       sbitmap_not (ae_kill[i], ae_kill[i]);
4452     }
4453
4454   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, n_exprs, transp, comp, antloc,
4455                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
4456   sbitmap_vector_free (antloc);
4457   antloc = NULL;
4458   sbitmap_vector_free (ae_kill);
4459   ae_kill = NULL; 
4460   free (trapping_expr);
4461 }
4462 \f
4463 /* PRE utilities */
4464
4465 /* Return non-zero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
4466    block BB.
4467
4468    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
4469    been visited.  It is NULL for the top-level call.
4470
4471    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
4472    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
4473    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
4474    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
4475    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
4476    the closest such expression.  */
4477
4478 static int
4479 pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited)
4480      basic_block occr_bb;
4481      struct expr *expr;
4482      basic_block bb;
4483      char *visited;
4484 {
4485   edge pred;
4486
4487   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
4488     {
4489       basic_block pred_bb = pred->src;
4490
4491       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
4492           /* Has predecessor has already been visited?  */
4493           || visited[pred_bb->index])
4494         ;/* Nothing to do.  */
4495
4496       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4497       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
4498         {
4499           /* Is this the occurrence we're looking for?
4500              Note that there's only one generating occurrence per block
4501              so we just need to check the block number.  */
4502           if (occr_bb == pred_bb)
4503             return 1;
4504
4505           visited[pred_bb->index] = 1;
4506         }
4507       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
4508       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
4509         visited[pred_bb->index] = 1;
4510
4511       /* Neither gen nor kill.  */
4512       else
4513         {
4514           visited[pred_bb->index] = 1;
4515           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
4516             return 1;
4517         }
4518     }
4519
4520   /* All paths have been checked.  */
4521   return 0;
4522 }
4523
4524 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
4525    memory allocated for that function is returned.  */
4526
4527 static int
4528 pre_expr_reaches_here_p (occr_bb, expr, bb)
4529      basic_block occr_bb;
4530      struct expr *expr;
4531      basic_block bb;
4532 {
4533   int rval;
4534   char *visited = (char *) xcalloc (n_basic_blocks, 1);
4535
4536   rval = pre_expr_reaches_here_p_work(occr_bb, expr, bb, visited);
4537
4538   free (visited);
4539   return rval;
4540 }
4541 \f
4542
4543 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
4544    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to 
4545    the value of BB.  */
4546
4547 static rtx
4548 process_insert_insn (expr)
4549      struct expr *expr;
4550 {
4551   rtx reg = expr->reaching_reg;
4552   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
4553   rtx pat;
4554
4555   start_sequence ();
4556
4557   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
4558      just copy it to a register.  */
4559   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
4560     emit_move_insn (reg, exp);
4561
4562   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
4563      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
4564      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
4565   else if (insn_invalid_p (emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp))))
4566     abort ();
4567   
4568   pat = gen_sequence ();
4569   end_sequence ();
4570
4571   return pat;
4572 }
4573   
4574 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
4575
4576    This is used by both the PRE and code hoisting.
4577
4578    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
4579    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
4580    no sense for code hoisting.  */
4581
4582 static void
4583 insert_insn_end_bb (expr, bb, pre)
4584      struct expr *expr;
4585      basic_block bb;
4586      int pre;
4587 {
4588   rtx insn = bb->end;
4589   rtx new_insn;
4590   rtx reg = expr->reaching_reg;
4591   int regno = REGNO (reg);
4592   rtx pat;
4593   int i;
4594
4595   pat = process_insert_insn (expr);
4596
4597   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4598      handle cc0, etc. properly].  */
4599
4600   if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
4601     {
4602 #ifdef HAVE_cc0
4603       rtx note;
4604 #endif
4605
4606       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4607          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4608          the new instruction just before the tablejump.  */
4609       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4610           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4611         insn = prev_real_insn (insn);
4612
4613 #ifdef HAVE_cc0
4614       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4615          if cc0 isn't set.  */
4616       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4617       if (note)
4618         insn = XEXP (note, 0);
4619       else
4620         {
4621           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4622           if (maybe_cc0_setter
4623               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4624               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4625             insn = maybe_cc0_setter;
4626         }
4627 #endif
4628       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4629       new_insn = emit_insn_before (pat, insn);
4630     }
4631
4632   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4633      of exception handling.  */
4634   else if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
4635     {
4636       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4637          we search backward and place the instructions before the first
4638          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4639          presumtion that we'll get better code elsewhere as well.  
4640
4641          It should always be the case that we can put these instructions
4642          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4643          Check this.  */
4644
4645       if (pre
4646           && !TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4647           && !TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index))
4648         abort ();
4649
4650       /* Since different machines initialize their parameter registers
4651          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4652          parameter registers.  */
4653       insn = find_first_parameter_load (insn, bb->head);
4654
4655       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4656          before the first parameter load.
4657
4658          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4659          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4660          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4661          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4662          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4663       while (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL
4664              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4665         insn = NEXT_INSN (insn);
4666
4667       new_insn = emit_insn_before (pat, insn);
4668     }
4669   else
4670     new_insn = emit_insn_after (pat, insn);
4671
4672   /* Keep block number table up to date.
4673      Note, PAT could be a multiple insn sequence, we have to make
4674      sure that each insn in the sequence is handled.  */
4675   if (GET_CODE (pat) == SEQUENCE)
4676     {
4677       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4678         {
4679           rtx insn = XVECEXP (pat, 0, i);
4680           if (INSN_P (insn))
4681             add_label_notes (PATTERN (insn), new_insn);
4682
4683           note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
4684         }
4685     }
4686   else
4687     {
4688       add_label_notes (pat, new_insn);
4689
4690       /* Keep register set table up to date.  */
4691       record_one_set (regno, new_insn);
4692     }
4693
4694   gcse_create_count++;
4695
4696   if (gcse_file)
4697     {
4698       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4699                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4700       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4701                expr->bitmap_index, regno);
4702     }
4703 }
4704
4705 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4706    the expressions fully redundant.  */
4707
4708 static int
4709 pre_edge_insert (edge_list, index_map)
4710      struct edge_list *edge_list;
4711      struct expr **index_map;
4712 {
4713   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4714   sbitmap *inserted;
4715
4716   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4717      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4718
4719   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4720   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4721   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, n_exprs);
4722   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4723
4724   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4725     {
4726       int indx;
4727       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4728
4729       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4730         {
4731           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4732
4733           for (j = indx; insert && j < n_exprs; j++, insert >>= 1)
4734             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4735               {
4736                 struct expr *expr = index_map[j];
4737                 struct occr *occr;
4738
4739                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4740                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4741                   {
4742                     if (! occr->deleted_p)
4743                       continue;
4744
4745                     /* Insert this expression on this edge if if it would
4746                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4747                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4748                       {
4749                         rtx insn;
4750                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4751
4752                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4753                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4754                            the previous block. There are several alternatives
4755                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4756                            handling this situation.  This one is easiest for
4757                            now.  */
4758
4759                         if ((eg->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
4760                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4761                         else
4762                           {
4763                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4764                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4765                           }
4766
4767                         if (gcse_file)
4768                           {
4769                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4770                                      bb->index,
4771                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4772                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4773                                      expr->bitmap_index);
4774                           }
4775
4776                         update_ld_motion_stores (expr);
4777                         SET_BIT (inserted[e], j);
4778                         did_insert = 1;
4779                         gcse_create_count++;
4780                       }
4781                   }
4782               }
4783         }
4784     }
4785
4786   sbitmap_vector_free (inserted);
4787   return did_insert;
4788 }
4789
4790 /* Copy the result of INSN to REG.  INDX is the expression number.  */
4791
4792 static void
4793 pre_insert_copy_insn (expr, insn)
4794      struct expr *expr;
4795      rtx insn;
4796 {
4797   rtx reg = expr->reaching_reg;
4798   int regno = REGNO (reg);
4799   int indx = expr->bitmap_index;
4800   rtx set = single_set (insn);
4801   rtx new_insn;
4802
4803   if (!set)
4804     abort ();
4805
4806   new_insn = emit_insn_after (gen_move_insn (reg, SET_DEST (set)), insn);
4807
4808   /* Keep register set table up to date.  */
4809   record_one_set (regno, new_insn);
4810
4811   gcse_create_count++;
4812
4813   if (gcse_file)
4814     fprintf (gcse_file,
4815              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4816               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4817               INSN_UID (insn), regno);
4818   update_ld_motion_stores (expr);
4819 }
4820
4821 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4822    to `reaching_reg'.  */
4823
4824 static void
4825 pre_insert_copies ()
4826 {
4827   unsigned int i;
4828   struct expr *expr;
4829   struct occr *occr;
4830   struct occr *avail;
4831
4832   /* For each available expression in the table, copy the result to
4833      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4834
4835      ??? The current algorithm is rather brute force.
4836      Need to do some profiling.  */
4837
4838   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
4839     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4840       {
4841         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4842            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4843            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4844            deleted.  This test also avoids further processing if the
4845            expression wasn't deleted anywhere.  */
4846         if (expr->reaching_reg == NULL)
4847           continue;
4848
4849         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4850           {
4851             if (! occr->deleted_p)
4852               continue;
4853
4854             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4855               {
4856                 rtx insn = avail->insn;
4857
4858                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4859                 if (avail->copied_p)
4860                   continue;
4861
4862                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4863                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4864                   continue;
4865
4866                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4867                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn), 
4868                                                expr,
4869                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4870                   continue;
4871
4872                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4873                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4874                 avail->copied_p = 1;
4875               }
4876           }
4877       }
4878 }
4879
4880 /* Delete redundant computations.
4881    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4882    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4883    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4884
4885    Returns non-zero if a change is made.  */
4886
4887 static int
4888 pre_delete ()
4889 {
4890   unsigned int i;
4891   int changed;
4892   struct expr *expr;
4893   struct occr *occr;
4894
4895   changed = 0;
4896   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
4897     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4898       {
4899         int indx = expr->bitmap_index;
4900
4901         /* We only need to search antic_occr since we require
4902            ANTLOC != 0.  */
4903
4904         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4905           {
4906             rtx insn = occr->insn;
4907             rtx set;
4908             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4909
4910             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx))
4911               {
4912                 set = single_set (insn);
4913                 if (! set)
4914                   abort ();
4915
4916                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4917                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4918                    the mode of the original destination pseudo.  */
4919                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4920                   expr->reaching_reg
4921                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4922
4923                 /* In theory this should never fail since we're creating
4924                    a reg->reg copy.
4925
4926                    However, on the x86 some of the movXX patterns actually
4927                    contain clobbers of scratch regs.  This may cause the
4928                    insn created by validate_change to not match any pattern
4929                    and thus cause validate_change to fail.  */
4930                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (set),
4931                                      expr->reaching_reg, 0))
4932                   {
4933                     occr->deleted_p = 1;
4934                     SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4935                     changed = 1;
4936                     gcse_subst_count++;
4937                   }
4938
4939                 if (gcse_file)
4940                   {
4941                     fprintf (gcse_file,
4942                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4943                                INSN_UID (insn), indx);
4944                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4945                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4946                   }
4947               }
4948           }
4949       }
4950
4951   return changed;
4952 }
4953
4954 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4955    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4956    has been done.
4957
4958    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4959    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4960    Compiler Design and Implementation.
4961
4962    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4963    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4964    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4965    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4966    through the block.
4967
4968    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4969    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4970    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4971    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4972    redundancies.  */
4973
4974 static int
4975 pre_gcse ()
4976 {
4977   unsigned int i;
4978   int did_insert, changed;
4979   struct expr **index_map;
4980   struct expr *expr;
4981
4982   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4983      hash table entry.  */
4984
4985   index_map = (struct expr **) xcalloc (n_exprs, sizeof (struct expr *));
4986   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
4987     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4988       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4989
4990   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4991   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4992   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4993
4994   /* Delete the redundant insns first so that
4995      - we know what register to use for the new insns and for the other
4996        ones with reaching expressions
4997      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4998
4999   changed = pre_delete ();
5000
5001   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
5002
5003   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
5004      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
5005   pre_insert_copies ();
5006   if (did_insert)
5007     {
5008       commit_edge_insertions ();
5009       changed = 1;
5010     }
5011
5012   free (index_map);
5013   free (pre_redundant_insns);
5014   return changed;
5015 }
5016
5017 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
5018
5019    Return non-zero if a change was made.  */
5020
5021 static int
5022 one_pre_gcse_pass (pass)
5023      int pass;
5024 {
5025   int changed = 0;
5026
5027   gcse_subst_count = 0;
5028   gcse_create_count = 0;
5029
5030   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
5031   add_noreturn_fake_exit_edges ();
5032   if (flag_gcse_lm)
5033     compute_ld_motion_mems ();
5034
5035   compute_expr_hash_table ();
5036   trim_ld_motion_mems ();
5037   if (gcse_file)
5038     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", expr_hash_table,
5039                      expr_hash_table_size, n_exprs);
5040
5041   if (n_exprs > 0)
5042     {
5043       alloc_pre_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
5044       compute_pre_data ();
5045       changed |= pre_gcse ();
5046       free_edge_list (edge_list);
5047       free_pre_mem ();
5048     }
5049
5050   free_ldst_mems ();
5051   remove_fake_edges ();
5052   free_expr_hash_table ();
5053
5054   if (gcse_file)
5055     {
5056       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
5057                current_function_name, pass, bytes_used);
5058       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
5059                gcse_subst_count, gcse_create_count);
5060     }
5061
5062   return changed;
5063 }
5064 \f
5065 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
5066    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
5067    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
5068    because the following loop optimization pass requires them.  */
5069
5070 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
5071    could probably share code here.  */
5072
5073 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
5074    then we would not need to do this here, because jump would add the
5075    necessary REG_LABEL notes.  */
5076
5077 static void
5078 add_label_notes (x, insn)
5079      rtx x;
5080      rtx insn;
5081 {
5082   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
5083   int i, j;
5084   const char *fmt;
5085
5086   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
5087     {
5088       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
5089          avoid flow generating (slighly) worse code.
5090
5091          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
5092          mark_jump_label for additional information).  */
5093
5094       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
5095                                             REG_NOTES (insn));
5096       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
5097         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
5098       return;
5099     }
5100
5101   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
5102     {
5103       if (fmt[i] == 'e')
5104         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
5105       else if (fmt[i] == 'E')
5106         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5107           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
5108     }
5109 }
5110
5111 /* Compute transparent outgoing information for each block.
5112
5113    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
5114    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
5115    when the edge is traversed through a call.  This happens with
5116    non-local labels and exceptions.
5117
5118    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
5119    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
5120    it should be possible with exception handling, since we still have
5121    control over which handler should be invoked.  But due to increased
5122    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
5123
5124 static void
5125 compute_transpout ()
5126 {
5127   int bb;
5128   unsigned int i;
5129   struct expr *expr;
5130
5131   sbitmap_vector_ones (transpout, n_basic_blocks);
5132
5133   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; ++bb)
5134     {
5135       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
5136          end in call instructions for reasons other than abnormal
5137          control flow.  */
5138       if (GET_CODE (BLOCK_END (bb)) != CALL_INSN)
5139         continue;
5140
5141       for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5142         for (expr = expr_hash_table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
5143           if (GET_CODE (expr->expr) == MEM)
5144             {
5145               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
5146                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
5147                 continue;
5148                 
5149               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
5150                  analysis to determine if this mem is actually killed
5151                  by this call.  */
5152               RESET_BIT (transpout[bb], expr->bitmap_index);
5153             }
5154     }
5155 }
5156
5157 /* Removal of useless null pointer checks */
5158
5159 /* Called via note_stores.  X is set by SETTER.  If X is a register we must
5160    invalidate nonnull_local and set nonnull_killed.  DATA is really a
5161    `null_pointer_info *'.
5162
5163    We ignore hard registers.  */
5164
5165 static void
5166 invalidate_nonnull_info (x, setter, data)
5167      rtx x;
5168      rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED;
5169      void *data;
5170 {
5171   unsigned int regno;
5172   struct null_pointer_info *npi = (struct null_pointer_info *) data;
5173
5174   while (GET_CODE (x) == SUBREG)
5175     x = SUBREG_REG (x);
5176
5177   /* Ignore anything that is not a register or is a hard register.  */
5178   if (GET_CODE (x) != REG
5179       || REGNO (x) < npi->min_reg
5180       || REGNO (x) >= npi->max_reg)
5181     return;
5182
5183   regno = REGNO (x) - npi->min_reg;
5184
5185   RESET_BIT (npi->nonnull_local[npi->current_block], regno);
5186   SET_BIT (npi->nonnull_killed[npi->current_block], regno);
5187 }
5188
5189 /* Do null-pointer check elimination for the registers indicated in
5190    NPI.  NONNULL_AVIN and NONNULL_AVOUT are pre-allocated sbitmaps;
5191    they are not our responsibility to free.  */
5192
5193 static void
5194 delete_null_pointer_checks_1 (delete_list, block_reg, nonnull_avin,
5195                               nonnull_avout, npi)
5196      varray_type *delete_list;
5197      unsigned int *block_reg;
5198      sbitmap *nonnull_avin;
5199      sbitmap *nonnull_avout;
5200      struct null_pointer_info *npi;
5201 {
5202   int bb;
5203   int current_block;
5204   sbitmap *nonnull_local = npi->nonnull_local;
5205   sbitmap *nonnull_killed = npi->nonnull_killed;
5206   
5207   /* Compute local properties, nonnull and killed.  A register will have
5208      the nonnull property if at the end of the current block its value is
5209      known to be nonnull.  The killed property indicates that somewhere in
5210      the block any information we had about the register is killed.
5211
5212      Note that a register can have both properties in a single block.  That
5213      indicates that it's killed, then later in the block a new value is
5214      computed.  */
5215   sbitmap_vector_zero (nonnull_local, n_basic_blocks);
5216   sbitmap_vector_zero (nonnull_killed, n_basic_blocks);
5217
5218   for (current_block = 0; current_block < n_basic_blocks; current_block++)
5219     {
5220       rtx insn, stop_insn;
5221
5222       /* Set the current block for invalidate_nonnull_info.  */
5223       npi->current_block = current_block;
5224
5225       /* Scan each insn in the basic block looking for memory references and
5226          register sets.  */
5227       stop_insn = NEXT_INSN (BLOCK_END (current_block));
5228       for (insn = BLOCK_HEAD (current_block);
5229            insn != stop_insn;
5230            insn = NEXT_INSN (insn))
5231         {
5232           rtx set;
5233           rtx reg;
5234
5235           /* Ignore anything that is not a normal insn.  */
5236           if (! INSN_P (insn))
5237             continue;
5238
5239           /* Basically ignore anything that is not a simple SET.  We do have
5240              to make sure to invalidate nonnull_local and set nonnull_killed
5241              for such insns though.  */
5242           set = single_set (insn);
5243           if (!set)
5244             {
5245               note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5246               continue;
5247             }
5248
5249           /* See if we've got a usable memory load.  We handle it first
5250              in case it uses its address register as a dest (which kills
5251              the nonnull property).  */
5252           if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
5253               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_SRC (set), 0))) == REG
5254               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5255               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5256             SET_BIT (nonnull_local[current_block],
5257                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5258
5259           /* Now invalidate stuff clobbered by this insn.  */
5260           note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5261
5262           /* And handle stores, we do these last since any sets in INSN can
5263              not kill the nonnull property if it is derived from a MEM
5264              appearing in a SET_DEST.  */
5265           if (GET_CODE (SET_DEST (set)) == MEM
5266               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_DEST (set), 0))) == REG
5267               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5268               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5269             SET_BIT (nonnull_local[current_block],
5270                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5271         }
5272     }
5273
5274   /* Now compute global properties based on the local properties.   This
5275      is a classic global availablity algorithm.  */
5276   compute_available (nonnull_local, nonnull_killed,
5277                      nonnull_avout, nonnull_avin);
5278
5279   /* Now look at each bb and see if it ends with a compare of a value
5280      against zero.  */
5281   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5282     {
5283       rtx last_insn = BLOCK_END (bb);
5284       rtx condition, earliest;
5285       int compare_and_branch;
5286
5287       /* Since MIN_REG is always at least FIRST_PSEUDO_REGISTER, and
5288          since BLOCK_REG[BB] is zero if this block did not end with a
5289          comparison against zero, this condition works.  */
5290       if (block_reg[bb] < npi->min_reg
5291           || block_reg[bb] >= npi->max_reg)
5292         continue;
5293
5294       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5295       condition = get_condition (last_insn, &earliest);
5296
5297       /* If we can't determine the condition then skip.  */
5298       if (! condition)
5299         continue;
5300
5301       /* Is the register known to have a nonzero value?  */
5302       if (!TEST_BIT (nonnull_avout[bb], block_reg[bb] - npi->min_reg))
5303         continue;
5304
5305       /* Try to compute whether the compare/branch at the loop end is one or
5306          two instructions.  */
5307       if (earliest == last_insn)
5308         compare_and_branch = 1;
5309       else if (earliest == prev_nonnote_insn (last_insn))
5310         compare_and_branch = 2;
5311       else
5312         continue;
5313
5314       /* We know the register in this comparison is nonnull at exit from
5315          this block.  We can optimize this comparison.  */
5316       if (GET_CODE (condition) == NE)
5317         {
5318           rtx new_jump;
5319
5320           new_jump = emit_jump_insn_before (gen_jump (JUMP_LABEL (last_insn)),
5321                                             last_insn);
5322           JUMP_LABEL (new_jump) = JUMP_LABEL (last_insn);
5323           LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (new_jump))++;
5324           emit_barrier_after (new_jump);
5325         }
5326       if (!*delete_list)
5327         VARRAY_RTX_INIT (*delete_list, 10, "delete_list");
5328
5329       VARRAY_PUSH_RTX (*delete_list, last_insn);
5330       if (compare_and_branch == 2)
5331         VARRAY_PUSH_RTX (*delete_list, earliest);
5332
5333       /* Don't check this block again.  (Note that BLOCK_END is
5334          invalid here; we deleted the last instruction in the 
5335          block.)  */
5336       block_reg[bb] = 0;
5337     }
5338 }
5339
5340 /* Find EQ/NE comparisons against zero which can be (indirectly) evaluated
5341    at compile time.
5342
5343    This is conceptually similar to global constant/copy propagation and
5344    classic global CSE (it even uses the same dataflow equations as cprop).
5345
5346    If a register is used as memory address with the form (mem (reg)), then we
5347    know that REG can not be zero at that point in the program.  Any instruction
5348    which sets REG "kills" this property.
5349
5350    So, if every path leading to a conditional branch has an available memory
5351    reference of that form, then we know the register can not have the value
5352    zero at the conditional branch.  
5353
5354    So we merely need to compute the local properies and propagate that data
5355    around the cfg, then optimize where possible.
5356
5357    We run this pass two times.  Once before CSE, then again after CSE.  This
5358    has proven to be the most profitable approach.  It is rare for new
5359    optimization opportunities of this nature to appear after the first CSE
5360    pass.
5361
5362    This could probably be integrated with global cprop with a little work.  */
5363
5364 void
5365 delete_null_pointer_checks (f)
5366      rtx f ATTRIBUTE_UNUSED;
5367 {
5368   sbitmap *nonnull_avin, *nonnull_avout;
5369   unsigned int *block_reg;
5370   varray_type delete_list = NULL;
5371   int bb;
5372   int reg;
5373   int regs_per_pass;
5374   int max_reg;
5375   unsigned int i;
5376   struct null_pointer_info npi;
5377
5378   /* If we have only a single block, then there's nothing to do.  */
5379   if (n_basic_blocks <= 1)
5380     return;
5381
5382   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
5383      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
5384      particularly useful.
5385
5386      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
5387      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
5388      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
5389      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
5390   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
5391     return;
5392
5393   /* We need four bitmaps, each with a bit for each register in each
5394      basic block.  */
5395   max_reg = max_reg_num ();
5396   regs_per_pass = get_bitmap_width (4, n_basic_blocks, max_reg);
5397
5398   /* Allocate bitmaps to hold local and global properties.  */
5399   npi.nonnull_local = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5400   npi.nonnull_killed = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5401   nonnull_avin = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5402   nonnull_avout = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5403
5404   /* Go through the basic blocks, seeing whether or not each block
5405      ends with a conditional branch whose condition is a comparison
5406      against zero.  Record the register compared in BLOCK_REG.  */
5407   block_reg = (unsigned int *) xcalloc (n_basic_blocks, sizeof (int));
5408   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5409     {
5410       rtx last_insn = BLOCK_END (bb);
5411       rtx condition, earliest, reg;
5412
5413       /* We only want conditional branches.  */
5414       if (GET_CODE (last_insn) != JUMP_INSN
5415           || !any_condjump_p (last_insn)
5416           || !onlyjump_p (last_insn))
5417         continue;
5418
5419       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5420       condition = get_condition (last_insn, &earliest);
5421
5422       /* If we were unable to get the condition, or it is not an equality
5423          comparison against zero then there's nothing we can do.  */
5424       if (!condition
5425           || (GET_CODE (condition) != NE && GET_CODE (condition) != EQ)
5426           || GET_CODE (XEXP (condition, 1)) != CONST_INT
5427           || (XEXP (condition, 1) 
5428               != CONST0_RTX (GET_MODE (XEXP (condition, 0)))))
5429         continue;
5430
5431       /* We must be checking a register against zero.  */
5432       reg = XEXP (condition, 0);
5433       if (GET_CODE (reg) != REG)
5434         continue;
5435
5436       block_reg[bb] = REGNO (reg);
5437     }
5438
5439   /* Go through the algorithm for each block of registers.  */
5440   for (reg = FIRST_PSEUDO_REGISTER; reg < max_reg; reg += regs_per_pass)
5441     {
5442       npi.min_reg = reg;
5443       npi.max_reg = MIN (reg + regs_per_pass, max_reg);
5444       delete_null_pointer_checks_1 (&delete_list, block_reg, nonnull_avin,
5445                                     nonnull_avout, &npi);
5446     }
5447
5448   /* Now delete the instructions all at once.  This breaks the CFG.  */
5449   if (delete_list)
5450     {
5451       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (delete_list); i++)
5452         delete_related_insns (VARRAY_RTX (delete_list, i));
5453       VARRAY_FREE (delete_list);
5454     }
5455
5456   /* Free the table of registers compared at the end of every block.  */
5457   free (block_reg);
5458
5459   /* Free bitmaps.  */
5460   sbitmap_vector_free (npi.nonnull_local);
5461   sbitmap_vector_free (npi.nonnull_killed);
5462   sbitmap_vector_free (nonnull_avin);
5463   sbitmap_vector_free (nonnull_avout);
5464 }
5465
5466 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
5467
5468 /* Very busy expressions.  */
5469 static sbitmap *hoist_vbein;
5470 static sbitmap *hoist_vbeout;
5471
5472 /* Hoistable expressions.  */
5473 static sbitmap *hoist_exprs;
5474
5475 /* Dominator bitmaps.  */
5476 static sbitmap *dominators;
5477
5478 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
5479    reverse to to perform tail merging, doing so would probably be
5480    more effective than the tail merging code in jump.c.
5481
5482    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
5483    code hoisting.  It would be nice.  */
5484
5485 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
5486
5487 static void
5488 alloc_code_hoist_mem (n_blocks, n_exprs)
5489      int n_blocks, n_exprs;
5490 {
5491   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5492   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5493   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5494
5495   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5496   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5497   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5498   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5499
5500   dominators = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_blocks);
5501 }
5502
5503 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
5504
5505 static void
5506 free_code_hoist_mem ()
5507 {
5508   sbitmap_vector_free (antloc);
5509   sbitmap_vector_free (transp);
5510   sbitmap_vector_free (comp);
5511
5512   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
5513   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
5514   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
5515   sbitmap_vector_free (transpout);
5516
5517   sbitmap_vector_free (dominators);
5518 }
5519
5520 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
5521
5522    An expression is very busy if all paths from a given point
5523    compute the expression.  */
5524
5525 static void
5526 compute_code_hoist_vbeinout ()
5527 {
5528   int bb, changed, passes;
5529
5530   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, n_basic_blocks);
5531   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, n_basic_blocks);
5532
5533   passes = 0;
5534   changed = 1;
5535
5536   while (changed)
5537     {
5538       changed = 0;
5539
5540       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
5541          the convergence.  */
5542       for (bb = n_basic_blocks - 1; bb >= 0; bb--)
5543         {
5544           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c (hoist_vbein[bb], antloc[bb],
5545                                            hoist_vbeout[bb], transp[bb]);
5546           if (bb != n_basic_blocks - 1)
5547             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb], hoist_vbein, bb);
5548         }
5549
5550       passes++;
5551     }
5552
5553   if (gcse_file)
5554     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
5555 }
5556
5557 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
5558
5559 static void
5560 compute_code_hoist_data ()
5561 {
5562   compute_local_properties (transp, comp, antloc, 0);
5563   compute_transpout ();
5564   compute_code_hoist_vbeinout ();
5565   calculate_dominance_info (NULL, dominators, CDI_DOMINATORS);
5566   if (gcse_file)
5567     fprintf (gcse_file, "\n");
5568 }
5569
5570 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
5571    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
5572
5573    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
5574    to me that the expression must either be computed or transparent in
5575    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
5576    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
5577    the expression wasn't a loop invariant.
5578
5579    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
5580    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
5581    paths.  */
5582
5583 static int
5584 hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index, bb, visited)
5585      basic_block expr_bb;
5586      int expr_index;
5587      basic_block bb;
5588      char *visited;
5589 {
5590   edge pred;
5591   int visited_allocated_locally = 0;
5592   
5593
5594   if (visited == NULL)
5595     {
5596        visited_allocated_locally = 1;
5597        visited = xcalloc (n_basic_blocks, 1);
5598     }
5599
5600   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
5601     {
5602       basic_block pred_bb = pred->src;
5603
5604       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
5605         break;
5606       else if (visited[pred_bb->index])
5607         continue;
5608
5609       /* Does this predecessor generate this expression?  */
5610       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
5611         break;
5612       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
5613         break;
5614
5615       /* Not killed.  */
5616       else
5617         {
5618           visited[pred_bb->index] = 1;
5619           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
5620                                            pred_bb, visited))
5621             break;
5622         }
5623     }
5624   if (visited_allocated_locally) 
5625     free (visited);
5626
5627   return (pred == NULL);
5628 }
5629 \f
5630 /* Actually perform code hoisting.  */
5631
5632 static void
5633 hoist_code ()
5634 {
5635   int bb, dominated;
5636   unsigned int i;
5637   struct expr **index_map;
5638   struct expr *expr;
5639
5640   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, n_basic_blocks);
5641
5642   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
5643      hash table entry.  */
5644
5645   index_map = (struct expr **) xcalloc (n_exprs, sizeof (struct expr *));
5646   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5647     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5648       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
5649
5650   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
5651      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
5652   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5653     {
5654       int found = 0;
5655       int insn_inserted_p;
5656
5657       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
5658          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
5659       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb]->n_bits; i++)
5660         {
5661           int hoistable = 0;
5662
5663           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb], i) && TEST_BIT (transpout[bb], i))
5664             {
5665               /* We've found a potentially hoistable expression, now
5666                  we look at every block BB dominates to see if it
5667                  computes the expression.  */
5668               for (dominated = 0; dominated < n_basic_blocks; dominated++)
5669                 {
5670                   /* Ignore self dominance.  */
5671                   if (bb == dominated
5672                       || ! TEST_BIT (dominators[dominated], bb))
5673                     continue;
5674
5675                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
5676                      the busy expression and whether or not moving that
5677                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
5678                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated], i))
5679                     continue;
5680
5681                   /* Note if the expression would reach the dominated block
5682                      unimpared if it was placed at the end of BB. 
5683
5684                      Keep track of how many times this expression is hoistable
5685                      from a dominated block into BB.  */
5686                   if (hoist_expr_reaches_here_p (BASIC_BLOCK (bb), i, 
5687                                                  BASIC_BLOCK (dominated), NULL))
5688                     hoistable++;
5689                 }
5690
5691               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
5692                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
5693                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
5694                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
5695                  allocation.  One could increase this value to try harder
5696                  to avoid any possible code expansion due to register
5697                  allocation issues; however experiments have shown that
5698                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
5699                  from two successors, so raising this threshhold is likely
5700                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
5701               if (hoistable > 1)
5702                 {
5703                   SET_BIT (hoist_exprs[bb], i);
5704                   found = 1;
5705                 }
5706             }
5707         }
5708                 
5709       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
5710       if (! found)
5711         continue;
5712
5713       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
5714       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb]->n_bits; i++)
5715         {
5716           /* We want to insert the expression into BB only once, so
5717              note when we've inserted it.  */
5718           insn_inserted_p = 0;
5719
5720           /* These tests should be the same as the tests above.  */
5721           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb], i))
5722             {
5723               /* We've found a potentially hoistable expression, now
5724                  we look at every block BB dominates to see if it
5725                  computes the expression.  */
5726               for (dominated = 0; dominated < n_basic_blocks; dominated++)
5727                 {
5728                   /* Ignore self dominance.  */
5729                   if (bb == dominated
5730                       || ! TEST_BIT (dominators[dominated], bb))
5731                     continue;
5732
5733                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
5734                      the busy expression and whether or not moving that
5735                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
5736                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated], i))
5737                     continue;
5738
5739                   /* The expression is computed in the dominated block and
5740                      it would be safe to compute it at the start of the
5741                      dominated block.  Now we have to determine if the
5742                      expression would reach the dominated block if it was
5743                      placed at the end of BB.  */
5744                   if (hoist_expr_reaches_here_p (BASIC_BLOCK (bb), i, 
5745                                                  BASIC_BLOCK (dominated), NULL))
5746                     {
5747                       struct expr *expr = index_map[i];
5748                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
5749                       rtx insn;
5750                       rtx set;
5751
5752                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
5753                       while (BLOCK_NUM (occr->insn) != dominated && occr)
5754                         occr = occr->next;
5755
5756                       /* Should never happen.  */
5757                       if (!occr)
5758                         abort ();
5759
5760                       insn = occr->insn;
5761                  
5762                       set = single_set (insn);
5763                       if (! set)
5764                         abort ();
5765
5766                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
5767                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
5768                          from the mode of the original destination pseudo.  */
5769                       if (expr->reaching_reg == NULL)
5770                         expr->reaching_reg
5771                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
5772
5773                       /* In theory this should never fail since we're creating
5774                          a reg->reg copy.
5775
5776                          However, on the x86 some of the movXX patterns
5777                          actually contain clobbers of scratch regs.  This may
5778                          cause the insn created by validate_change to not
5779                          match any pattern and thus cause validate_change to
5780                          fail.  */
5781                       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set),
5782                                            expr->reaching_reg, 0))
5783                         {
5784                           occr->deleted_p = 1;
5785                           if (!insn_inserted_p)
5786                             {
5787                               insert_insn_end_bb (index_map[i], 
5788                                                   BASIC_BLOCK (bb), 0);
5789                               insn_inserted_p = 1;
5790                             }
5791                         }
5792                     }
5793                 }
5794             }
5795         }
5796     }
5797
5798     free (index_map);
5799 }
5800
5801 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
5802
5803    Return non-zero if a change was made.  */
5804
5805 static int
5806 one_code_hoisting_pass ()
5807 {
5808   int changed = 0;
5809
5810   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
5811   compute_expr_hash_table ();
5812   if (gcse_file)
5813     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", expr_hash_table,
5814                      expr_hash_table_size, n_exprs);
5815
5816   if (n_exprs > 0)
5817     {
5818       alloc_code_hoist_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
5819       compute_code_hoist_data ();
5820       hoist_code ();
5821       free_code_hoist_mem ();
5822     }
5823
5824   free_expr_hash_table ();
5825
5826   return changed;
5827 }
5828 \f
5829 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5830     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5831     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5832
5833             int i;
5834             float a[10];
5835
5836             void foo(float scale)
5837             {
5838               for (i=0; i<10; i++)
5839                 a[i] *= scale;
5840             }
5841
5842     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5843     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom 
5844     of the loop. 
5845
5846       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is 
5847     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5848     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5849
5850       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5851     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5852     in the loop.  */
5853
5854 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5855    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5856
5857 static struct ls_expr *
5858 ldst_entry (x)
5859      rtx x;
5860 {
5861   struct ls_expr * ptr;
5862
5863   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5864     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
5865       break;
5866
5867   if (!ptr)
5868     {
5869       ptr = (struct ls_expr *) xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5870
5871       ptr->next         = pre_ldst_mems;
5872       ptr->expr         = NULL;
5873       ptr->pattern      = x;
5874       ptr->loads        = NULL_RTX;
5875       ptr->stores       = NULL_RTX;
5876       ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5877       ptr->invalid      = 0;
5878       ptr->index        = 0;
5879       ptr->hash_index   = 0;
5880       pre_ldst_mems     = ptr;
5881     }
5882   
5883   return ptr;
5884 }
5885
5886 /* Free up an individual ldst entry.  */
5887
5888 static void 
5889 free_ldst_entry (ptr)
5890      struct ls_expr * ptr;
5891 {
5892   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5893   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5894
5895   free (ptr);
5896 }
5897
5898 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5899
5900 static void
5901 free_ldst_mems ()
5902 {
5903   while (pre_ldst_mems) 
5904     {
5905       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5906
5907       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5908
5909       free_ldst_entry (tmp);
5910     }
5911
5912   pre_ldst_mems = NULL;
5913 }
5914
5915 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5916
5917 static void
5918 print_ldst_list (file)
5919      FILE * file;
5920 {
5921   struct ls_expr * ptr;
5922
5923   fprintf (file, "LDST list: \n");
5924
5925   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5926     {
5927       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5928
5929       print_rtl (file, ptr->pattern);
5930
5931       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5932
5933       if (ptr->loads)
5934         print_rtl (file, ptr->loads);
5935       else
5936         fprintf (file, "(nil)");
5937
5938       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5939
5940       if (ptr->stores)
5941         print_rtl (file, ptr->stores);
5942       else
5943         fprintf (file, "(nil)");
5944
5945       fprintf (file, "\n\n");
5946     }
5947
5948   fprintf (file, "\n");
5949 }
5950
5951 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5952
5953 static struct ls_expr *
5954 find_rtx_in_ldst (x)
5955      rtx x;
5956 {
5957   struct ls_expr * ptr;
5958   
5959   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5960     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
5961       return ptr;
5962
5963   return NULL;
5964 }
5965
5966 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5967
5968 static int
5969 enumerate_ldsts ()
5970 {
5971   struct ls_expr * ptr;
5972   int n = 0;
5973
5974   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5975     ptr->index = n++;
5976
5977   return n;
5978 }
5979
5980 /* Return first item in the list.  */
5981
5982 static inline struct ls_expr *
5983 first_ls_expr ()
5984 {
5985   return pre_ldst_mems;
5986 }
5987
5988 /* Return the next item in ther list after the specified one.  */
5989
5990 static inline struct ls_expr *
5991 next_ls_expr (ptr)
5992      struct ls_expr * ptr;
5993 {
5994   return ptr->next;
5995 }
5996 \f
5997 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5998
5999 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
6000    side effects. These are the types of loads we consider for the
6001    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
6002
6003 static int 
6004 simple_mem (x)
6005      rtx x;
6006 {
6007   if (GET_CODE (x) != MEM)
6008     return 0;
6009   
6010   if (MEM_VOLATILE_P (x))
6011     return 0;
6012   
6013   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
6014     return 0;
6015
6016   if (!rtx_varies_p (XEXP (x, 0), 0))
6017     return 1;
6018   
6019   return 0;
6020 }
6021
6022 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.  
6023    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable 
6024    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL 
6025    loads since the aliasing code will allow all entries in the
6026    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
6027    the wrong value since gcse might common it and we won't know to 
6028    fix it up.  */
6029
6030 static void
6031 invalidate_any_buried_refs (x)
6032      rtx x;
6033 {
6034   const char * fmt;
6035   int i,j;
6036   struct ls_expr * ptr;
6037
6038   /* Invalidate it in the list.  */
6039   if (GET_CODE (x) == MEM && simple_mem (x))
6040     {
6041       ptr = ldst_entry (x);
6042       ptr->invalid = 1;
6043     }
6044
6045   /* Recursively process the insn.  */
6046   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6047   
6048   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
6049     {
6050       if (fmt[i] == 'e')
6051         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
6052       else if (fmt[i] == 'E')
6053         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6054           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
6055     }
6056 }
6057
6058 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES. Simple
6059    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no
6060    side effects and no registers in the expression. If there are any 
6061    uses/defs which don't match this criteria, it is invalidated and
6062    trimmed out later.  */
6063
6064 static void 
6065 compute_ld_motion_mems ()
6066 {
6067   struct ls_expr * ptr;
6068   int bb;
6069   rtx insn;
6070   
6071   pre_ldst_mems = NULL;
6072
6073   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
6074     {
6075       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
6076            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
6077            insn = NEXT_INSN (insn))
6078         {
6079           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
6080             {
6081               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6082                 {
6083                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
6084                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
6085
6086                   /* Check for a simple LOAD...  */
6087                   if (GET_CODE (src) == MEM && simple_mem (src))
6088                     {
6089                       ptr = ldst_entry (src);
6090                       if (GET_CODE (dest) == REG)
6091                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
6092                       else
6093                         ptr->invalid = 1;
6094                     }
6095                   else
6096                     {
6097                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
6098                       invalidate_any_buried_refs (src);
6099                     }
6100                   
6101                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
6102                      will block any movement we might do later. We only care
6103                      about this exact pattern since those are the only
6104                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
6105                   if (GET_CODE (dest) == MEM && simple_mem (dest))
6106                     {
6107                       ptr = ldst_entry (dest);
6108                       
6109                       if (GET_CODE (src) != MEM
6110                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS)
6111                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
6112                       else
6113                         ptr->invalid = 1;
6114                     }
6115                 }
6116               else
6117                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
6118             }
6119         }
6120     }
6121 }
6122
6123 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the 
6124    expression list for pre gcse.  */
6125
6126 static void
6127 trim_ld_motion_mems ()
6128 {
6129   struct ls_expr * last = NULL;
6130   struct ls_expr * ptr = first_ls_expr ();
6131
6132   while (ptr != NULL)
6133     {
6134       int del = ptr->invalid;
6135       struct expr * expr = NULL;
6136       
6137       /* Delete if entry has been made invalid.  */
6138       if (!del) 
6139         {
6140           unsigned int i;
6141           
6142           del = 1;
6143           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
6144           for (i = 0; i < expr_hash_table_size && del; i++)
6145             {
6146               for (expr = expr_hash_table[i]; 
6147                    expr != NULL; 
6148                    expr = expr->next_same_hash)
6149                 if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
6150                   {
6151                     del = 0;
6152                     break;
6153                   }
6154             }
6155         }
6156       
6157       if (del)
6158         {
6159           if (last != NULL)
6160             {
6161               last->next = ptr->next;
6162               free_ldst_entry (ptr);
6163               ptr = last->next;
6164             }
6165           else
6166             {
6167               pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
6168               free_ldst_entry (ptr);
6169               ptr = pre_ldst_mems;
6170             }
6171         }
6172       else
6173         {
6174           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
6175           last = ptr;
6176           ptr->expr = expr;
6177           ptr = ptr->next;
6178         }
6179     }
6180
6181   /* Show the world what we've found.  */
6182   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
6183     print_ldst_list (gcse_file);
6184 }
6185
6186 /* This routine will take an expression which we are replacing with
6187    a reaching register, and update any stores that are needed if
6188    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
6189    copying their SRC to the reaching register, and then storeing
6190    the reaching register into the store location. These keeps the
6191    correct value in the reaching register for the loads.  */
6192
6193 static void
6194 update_ld_motion_stores (expr)
6195      struct expr * expr;
6196 {
6197   struct ls_expr * mem_ptr;
6198
6199   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
6200     {
6201       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't 
6202          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be 
6203          dead and should be eliminated later.  */
6204
6205       /* We replace  SET mem = expr   with
6206            SET reg = expr
6207            SET mem = reg , where reg is the 
6208            reaching reg used in the load.  */
6209       rtx list = mem_ptr->stores;
6210       
6211       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
6212         {
6213           rtx insn = XEXP (list, 0);
6214           rtx pat = PATTERN (insn);
6215           rtx src = SET_SRC (pat);
6216           rtx reg = expr->reaching_reg;
6217           rtx copy, new;
6218
6219           /* If we've already copied it, continue.  */
6220           if (expr->reaching_reg == src)
6221             continue;
6222           
6223           if (gcse_file)
6224             {
6225               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
6226               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
6227               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
6228               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
6229               fprintf (gcse_file, "\n");
6230             }
6231           
6232           copy = gen_move_insn ( reg, SET_SRC (pat));
6233           new = emit_insn_before (copy, insn);
6234           record_one_set (REGNO (reg), new);
6235           SET_SRC (pat) = reg;
6236
6237           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
6238           INSN_CODE (insn) = -1;
6239           gcse_create_count++;
6240         }
6241     }
6242 }
6243 \f
6244 /* Store motion code.  */
6245
6246 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the 
6247    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
6248 static sbitmap * regvec;
6249
6250 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
6251 static sbitmap * st_antloc;
6252
6253 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
6254 static int num_stores;
6255
6256 /* Checks to set if we need to mark a register set. Called from note_stores.  */
6257
6258 static void
6259 reg_set_info (dest, setter, data)
6260      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
6261      void * data ATTRIBUTE_UNUSED;
6262 {
6263   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
6264     dest = SUBREG_REG (dest);
6265
6266   if (GET_CODE (dest) == REG)
6267     SET_BIT (*regvec, REGNO (dest));
6268 }
6269
6270 /* Return non-zero if the register operands of expression X are killed 
6271    anywhere in basic block BB.  */
6272
6273 static int
6274 store_ops_ok (x, bb)
6275      rtx x;
6276      basic_block bb;
6277 {
6278   int i;
6279   enum rtx_code code;
6280   const char * fmt;
6281
6282   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
6283  repeat:
6284
6285   if (x == 0)
6286     return 1;
6287
6288   code = GET_CODE (x);
6289   switch (code)
6290     {
6291     case REG:
6292         /* If a reg has changed after us in this
6293            block, the operand has been killed.  */
6294         return TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x));
6295
6296     case MEM:
6297       x = XEXP (x, 0);
6298       goto repeat;
6299
6300     case PRE_DEC:
6301     case PRE_INC:
6302     case POST_DEC:
6303     case POST_INC:
6304       return 0;
6305
6306     case PC:
6307     case CC0: /*FIXME*/
6308     case CONST:
6309     case CONST_INT:
6310     case CONST_DOUBLE:
6311     case SYMBOL_REF:
6312     case LABEL_REF:
6313     case ADDR_VEC:
6314     case ADDR_DIFF_VEC:
6315       return 1;
6316
6317     default:
6318       break;
6319     }
6320
6321   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
6322   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6323   
6324   for (; i >= 0; i--)
6325     {
6326       if (fmt[i] == 'e')
6327         {
6328           rtx tem = XEXP (x, i);
6329
6330           /* If we are about to do the last recursive call
6331              needed at this level, change it into iteration.
6332              This function is called enough to be worth it.  */
6333           if (i == 0)
6334             {
6335               x = tem;
6336               goto repeat;
6337             }
6338           
6339           if (! store_ops_ok (tem, bb))
6340             return 0;
6341         }
6342       else if (fmt[i] == 'E')
6343         {
6344           int j;
6345           
6346           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
6347             {
6348               if (! store_ops_ok (XVECEXP (x, i, j), bb))
6349                 return 0;
6350             }
6351         }
6352     }
6353
6354   return 1;
6355 }
6356
6357 /* Determine whether insn is MEM store pattern that we will consider moving.  */
6358
6359 static void
6360 find_moveable_store (insn)
6361      rtx insn;
6362 {
6363   struct ls_expr * ptr;
6364   rtx dest = PATTERN (insn);
6365
6366   if (GET_CODE (dest) != SET
6367       || GET_CODE (SET_SRC (dest)) == ASM_OPERANDS)
6368     return;
6369
6370   dest = SET_DEST (dest);
6371   
6372   if (GET_CODE (dest) != MEM || MEM_VOLATILE_P (dest)
6373       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
6374     return;
6375
6376   if (GET_CODE (XEXP (dest, 0)) != SYMBOL_REF)
6377       return;
6378
6379   if (rtx_varies_p (XEXP (dest, 0), 0))
6380     return;
6381
6382   ptr = ldst_entry (dest);
6383   ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
6384 }
6385
6386 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6387    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6388
6389 static int
6390 compute_store_table ()
6391 {
6392   int bb, ret;
6393   unsigned regno;
6394   rtx insn, pat;
6395
6396   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6397
6398   reg_set_in_block = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks,
6399                                                        max_gcse_regno);
6400   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, n_basic_blocks);
6401   pre_ldst_mems = 0;
6402
6403   /* Find all the stores we care about.  */
6404   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
6405     {
6406       regvec = & (reg_set_in_block[bb]);
6407       for (insn = BLOCK_END (bb);
6408            insn && insn != PREV_INSN (BLOCK_HEAD (bb));
6409            insn = PREV_INSN (insn))
6410         {
6411           /* Ignore anything that is not a normal insn.  */
6412           if (! INSN_P (insn))
6413             continue;
6414
6415           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
6416             {
6417               bool clobbers_all = false;
6418 #ifdef NON_SAVING_SETJMP 
6419               if (NON_SAVING_SETJMP
6420                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
6421                 clobbers_all = true;
6422 #endif
6423
6424               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
6425                 if (clobbers_all
6426                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
6427                   SET_BIT (reg_set_in_block[bb], regno);
6428             }
6429           
6430           pat = PATTERN (insn);
6431           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
6432           
6433           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
6434           if (GET_CODE (pat) == SET)
6435             find_moveable_store (insn);
6436         }
6437     }
6438
6439   ret = enumerate_ldsts ();
6440   
6441   if (gcse_file)
6442     {
6443       fprintf (gcse_file, "Store Motion Expressions.\n");
6444       print_ldst_list (gcse_file);
6445     }
6446   
6447   return ret;
6448 }
6449
6450 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.  */
6451
6452 static int
6453 load_kills_store (x, store_pattern)
6454      rtx x, store_pattern;
6455 {
6456   if (true_dependence (x, GET_MODE (x), store_pattern, rtx_addr_varies_p))
6457     return 1;
6458   return 0;
6459 }
6460
6461 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias 
6462    STORE_PATTERN.  Return 1 if found.  */
6463
6464 static int
6465 find_loads (x, store_pattern)
6466      rtx x, store_pattern;
6467 {
6468   const char * fmt;
6469   int i,j;
6470   int ret = 0;
6471
6472   if (!x)
6473     return 0;
6474
6475   if (GET_CODE (x) == SET) 
6476     x = SET_SRC (x);
6477
6478   if (GET_CODE (x) == MEM)
6479     {
6480       if (load_kills_store (x, store_pattern))
6481         return 1;
6482     }
6483
6484   /* Recursively process the insn.  */
6485   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6486   
6487   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
6488     {
6489       if (fmt[i] == 'e')
6490         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern);
6491       else if (fmt[i] == 'E')
6492         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6493           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern);
6494     }
6495   return ret;
6496 }
6497
6498 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).  
6499    Return 1 if it it does.  */
6500
6501 static int 
6502 store_killed_in_insn (x, insn)
6503      rtx x, insn;
6504 {
6505   if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
6506     return 0;
6507   
6508   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
6509     {
6510       if (CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
6511         return 0;
6512       else
6513         return 1;
6514     }
6515   
6516   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6517     {
6518       rtx pat = PATTERN (insn);
6519       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
6520       if (GET_CODE (SET_DEST (pat)) == MEM && !expr_equiv_p (SET_DEST (pat), x))
6521         /* pretend its a load and check for aliasing.  */
6522         if (find_loads (SET_DEST (pat), x))
6523           return 1;
6524       return find_loads (SET_SRC (pat), x);
6525     }
6526   else
6527     return find_loads (PATTERN (insn), x);
6528 }
6529
6530 /* Returns 1 if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
6531    within basic block BB.  */
6532
6533 static int 
6534 store_killed_after (x, insn, bb)
6535      rtx x, insn;
6536      basic_block bb;
6537 {
6538    rtx last = bb->end;
6539    
6540    if (insn == last)
6541      return 0;
6542
6543   /* Check if the register operands of the store are OK in this block.
6544      Note that if registers are changed ANYWHERE in the block, we'll 
6545      decide we can't move it, regardless of whether it changed above 
6546      or below the store. This could be improved by checking the register
6547      operands while lookinng for aliasing in each insn.  */
6548   if (!store_ops_ok (XEXP (x, 0), bb))
6549     return 1;
6550
6551    for ( ; insn && insn != NEXT_INSN (last); insn = NEXT_INSN (insn))
6552      if (store_killed_in_insn (x, insn))
6553        return 1;
6554    
6555   return 0;
6556 }
6557
6558 /* Returns 1 if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6559    within basic block BB.  */
6560 static int 
6561 store_killed_before (x, insn, bb)
6562      rtx x, insn;
6563      basic_block bb;
6564 {
6565    rtx first = bb->head;
6566
6567    if (insn == first)
6568      return store_killed_in_insn (x, insn);
6569    
6570   /* Check if the register operands of the store are OK in this block.
6571      Note that if registers are changed ANYWHERE in the block, we'll 
6572      decide we can't move it, regardless of whether it changed above 
6573      or below the store. This could be improved by checking the register
6574      operands while lookinng for aliasing in each insn.  */
6575   if (!store_ops_ok (XEXP (x, 0), bb))
6576     return 1;
6577
6578    for ( ; insn && insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6579      if (store_killed_in_insn (x, insn))
6580        return 1;
6581    
6582    return 0;
6583 }
6584
6585 #define ANTIC_STORE_LIST(x)     ((x)->loads)
6586 #define AVAIL_STORE_LIST(x)     ((x)->stores)
6587
6588 /* Given the table of available store insns at the end of blocks,
6589    determine which ones are not killed by aliasing, and generate
6590    the appropriate vectors for gen and killed.  */
6591 static void
6592 build_store_vectors () 
6593 {
6594   basic_block bb;
6595   int b;
6596   rtx insn, st;
6597   struct ls_expr * ptr;
6598
6599   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6600      by aliasing later in its block.  */
6601   ae_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6602   sbitmap_vector_zero (ae_gen, n_basic_blocks);
6603
6604   st_antloc = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6605   sbitmap_vector_zero (st_antloc, n_basic_blocks);
6606
6607   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6608     { 
6609       /* Put all the stores into either the antic list, or the avail list,
6610          or both.  */
6611       rtx store_list = ptr->stores;
6612       ptr->stores = NULL_RTX;
6613
6614       for (st = store_list; st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6615         {
6616           insn = XEXP (st, 0);
6617           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6618           
6619           if (!store_killed_after (ptr->pattern, insn, bb))
6620             {
6621               /* If we've already seen an availale expression in this block,
6622                  we can delete the one we saw already (It occurs earlier in
6623                  the block), and replace it with this one). We'll copy the
6624                  old SRC expression to an unused register in case there
6625                  are any side effects.  */
6626               if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6627                 {
6628                   /* Find previous store.  */
6629                   rtx st;
6630                   for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st ; st = XEXP (st, 1))
6631                     if (BLOCK_FOR_INSN (XEXP (st, 0)) == bb)
6632                       break;
6633                   if (st)
6634                     {
6635                       rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6636                       if (gcse_file)
6637                         fprintf(gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6638                       replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb);
6639                       XEXP (st, 0) = insn;
6640                       continue;
6641                     }
6642                 }
6643               SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6644               AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn,
6645                                                         AVAIL_STORE_LIST (ptr));
6646             }
6647           
6648           if (!store_killed_before (ptr->pattern, insn, bb))
6649             {
6650               SET_BIT (st_antloc[BLOCK_NUM (insn)], ptr->index);
6651               ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn,
6652                                                         ANTIC_STORE_LIST (ptr));
6653             }
6654         }
6655       
6656       /* Free the original list of store insns.  */
6657       free_INSN_LIST_list (&store_list);
6658     }
6659           
6660   ae_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6661   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
6662
6663   transp = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6664   sbitmap_vector_zero (transp, n_basic_blocks);
6665
6666   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6667     for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
6668       {
6669         if (store_killed_after (ptr->pattern, BLOCK_HEAD (b), BASIC_BLOCK (b)))
6670           {
6671             /* The anticipatable expression is not killed if it's gen'd.  */
6672             /*
6673               We leave this check out for now. If we have a code sequence 
6674               in a block which looks like:
6675                         ST MEMa = x
6676                         L     y = MEMa
6677                         ST MEMa = z
6678               We should flag this as having an ANTIC expression, NOT
6679               transparent, NOT killed, and AVAIL.
6680               Unfortunately, since we haven't re-written all loads to
6681               use the reaching reg, we'll end up doing an incorrect 
6682               Load in the middle here if we push the store down. It happens in
6683                     gcc.c-torture/execute/960311-1.c with -O3
6684               If we always kill it in this case, we'll sometimes do
6685               uneccessary work, but it shouldn't actually hurt anything.
6686             if (!TEST_BIT (ae_gen[b], ptr->index)).  */
6687             SET_BIT (ae_kill[b], ptr->index);
6688           }
6689         else
6690           SET_BIT (transp[b], ptr->index);
6691       }
6692
6693   /* Any block with no exits calls some non-returning function, so
6694      we better mark the store killed here, or we might not store to
6695      it at all.  If we knew it was abort, we wouldn't have to store,
6696      but we don't know that for sure.  */
6697   if (gcse_file) 
6698     {
6699       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
6700       print_ldst_list (gcse_file);
6701       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, n_basic_blocks);
6702       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, n_basic_blocks);
6703       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, n_basic_blocks);
6704       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, n_basic_blocks);
6705     }
6706 }
6707
6708 /* Insert an instruction at the begining of a basic block, and update 
6709    the BLOCK_HEAD if needed.  */
6710
6711 static void 
6712 insert_insn_start_bb (insn, bb)
6713      rtx insn;
6714      basic_block bb;
6715 {
6716   /* Insert at start of successor block.  */
6717   rtx prev = PREV_INSN (bb->head);
6718   rtx before = bb->head;
6719   while (before != 0)
6720     {
6721       if (GET_CODE (before) != CODE_LABEL
6722           && (GET_CODE (before) != NOTE
6723               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6724         break;
6725       prev = before;
6726       if (prev == bb->end)
6727         break;
6728       before = NEXT_INSN (before);
6729     }
6730
6731   insn = emit_insn_after (insn, prev);
6732
6733   if (gcse_file)
6734     {
6735       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6736                bb->index);
6737       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6738       fprintf (gcse_file, "\n");
6739     }
6740 }
6741
6742 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6743    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns non-zero
6744    if an edge insertion was performed.  */
6745
6746 static int
6747 insert_store (expr, e)
6748      struct ls_expr * expr;
6749      edge e;
6750 {
6751   rtx reg, insn;
6752   basic_block bb;
6753   edge tmp;
6754
6755   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6756      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6757   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6758     return 0;
6759
6760   reg = expr->reaching_reg;
6761   insn = gen_move_insn (expr->pattern, reg);
6762   
6763   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6764      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6765      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6766   bb = e->dest;
6767   for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
6768     {
6769       int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6770       if (index == EDGE_INDEX_NO_EDGE)
6771         abort ();
6772       if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6773         break;
6774     }
6775
6776   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6777      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6778   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6779     {
6780       for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
6781         {
6782           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6783           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6784         }
6785       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6786       return 0;
6787     }
6788   
6789   /* We can't insert on this edge, so we'll insert at the head of the
6790      successors block.  See Morgan, sec 10.5.  */
6791   if ((e->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
6792     {
6793       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6794       return 0;
6795     }
6796
6797   insert_insn_on_edge (insn, e);
6798   
6799   if (gcse_file)
6800     {
6801       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6802                e->src->index, e->dest->index);
6803       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6804       fprintf (gcse_file, "\n");
6805     }
6806   
6807   return 1;
6808 }
6809
6810 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6811
6812 static void
6813 replace_store_insn (reg, del, bb)
6814      rtx reg, del;
6815      basic_block bb;
6816 {
6817   rtx insn;
6818   
6819   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (PATTERN (del)));
6820   insn = emit_insn_after (insn, del);
6821   
6822   if (gcse_file)
6823     {
6824       fprintf (gcse_file, 
6825                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6826       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6827       fprintf(gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6828       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6829       fprintf(gcse_file, "\n");
6830     }
6831   
6832   delete_insn (del);
6833 }
6834
6835
6836 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6837    the reaching_reg for later storing.  */
6838
6839 static void
6840 delete_store (expr, bb)
6841      struct ls_expr * expr;
6842      basic_block bb;
6843 {
6844   rtx reg, i, del;
6845
6846   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6847     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6848   
6849
6850   /* If there is more than 1 store, the earlier ones will be dead, 
6851      but it doesn't hurt to replace them here.  */  
6852   reg = expr->reaching_reg;
6853   
6854   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6855     {
6856       del = XEXP (i, 0);
6857       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6858         {
6859           /* We know there is only one since we deleted redundant 
6860              ones during the available computation.  */
6861           replace_store_insn (reg, del, bb);
6862           break;
6863         }
6864     }
6865 }
6866
6867 /* Free memory used by store motion.  */
6868
6869 static void 
6870 free_store_memory ()
6871 {
6872   free_ldst_mems ();
6873   
6874   if (ae_gen)
6875     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6876   if (ae_kill)
6877     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6878   if (transp)
6879     sbitmap_vector_free (transp);
6880   if (st_antloc)
6881     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6882   if (pre_insert_map)
6883     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6884   if (pre_delete_map)
6885     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6886   if (reg_set_in_block)
6887     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6888   
6889   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6890   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6891 }
6892
6893 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6894    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6895
6896 static void
6897 store_motion ()
6898 {
6899   int x;
6900   struct ls_expr * ptr;
6901   int update_flow = 0;
6902
6903   if (gcse_file)
6904     {
6905       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6906       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6907     }
6908
6909
6910   init_alias_analysis ();
6911
6912   /* Find all the stores that are live to the end of their block.  */
6913   num_stores = compute_store_table ();
6914   if (num_stores == 0)
6915     {
6916       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6917       end_alias_analysis ();
6918       return;
6919     }
6920
6921   /* Now compute whats actually available to move.  */
6922   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6923   build_store_vectors ();
6924
6925   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen, 
6926                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map, 
6927                                 &pre_delete_map);
6928
6929   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6930   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6931     {
6932       for (x = 0; x < n_basic_blocks; x++)
6933         if (TEST_BIT (pre_delete_map[x], ptr->index))
6934           delete_store (ptr, BASIC_BLOCK (x));
6935
6936       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6937         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6938           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6939     }
6940
6941   if (update_flow)
6942     commit_edge_insertions ();
6943
6944   free_store_memory ();
6945   free_edge_list (edge_list);
6946   remove_fake_edges ();
6947   end_alias_analysis ();
6948 }