OSDN Git Service

PR rtl-optimization/27073
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcse.c
1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
4    Free Software Foundation, Inc.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
20 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
21 02110-1301, USA.  */
22
23 /* TODO
24    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
25    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
26      calc of how many regs are available in each class and use that to
27      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
28    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
29      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
30      allows more load motion, particularly out of loops.
31    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
32      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
33      recomputing it for each pass
34
35 */
36
37 /* References searched while implementing this.
38
39    Compilers Principles, Techniques and Tools
40    Aho, Sethi, Ullman
41    Addison-Wesley, 1988
42
43    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
44    E. Morel, C. Renvoise
45    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
46
47    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
48    Frederick Chow
49    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
50
51    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
52    D.M. Dhamdhere
53    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
54
55    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
56    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
57    K-H Drechsler, M.P. Stadel
58    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
59
60    Practical Adaptation of the Global Optimization
61    Algorithm of Morel and Renvoise
62    D.M. Dhamdhere
63    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
64
65    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
66    Dependence Graph
67    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
68    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
69
70    Lazy Code Motion
71    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
72    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
73
74    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
75    Time for Reducible Flow Control
76    Thomas Ball
77    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
78    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
79
80    An Efficient Representation for Sparse Sets
81    Preston Briggs, Linda Torczon
82    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
83    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
84
85    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
86    K-H Drechsler, M.P. Stadel
87    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
88
89    Partial Dead Code Elimination
90    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
91    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
92
93    Effective Partial Redundancy Elimination
94    P. Briggs, K.D. Cooper
95    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
96
97    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
98    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
99    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
100
101    Optimal Code Motion: Theory and Practice
102    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
103    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
104
105    The power of assignment motion
106    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
107    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
108
109    Global code motion / global value numbering
110    C. Click
111    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
112
113    Value Driven Redundancy Elimination
114    L.T. Simpson
115    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
116
117    Value Numbering
118    L.T. Simpson
119    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
120
121    High Performance Compilers for Parallel Computing
122    Michael Wolfe
123    Addison-Wesley, 1996
124
125    Advanced Compiler Design and Implementation
126    Steven Muchnick
127    Morgan Kaufmann, 1997
128
129    Building an Optimizing Compiler
130    Robert Morgan
131    Digital Press, 1998
132
133    People wishing to speed up the code here should read:
134      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
135      B.G. Ryder, M.C. Paull
136      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
137
138      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
139      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
140      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
141
142    People wishing to do something different can find various possibilities
143    in the above papers and elsewhere.
144 */
145
146 #include "config.h"
147 #include "system.h"
148 #include "coretypes.h"
149 #include "tm.h"
150 #include "toplev.h"
151
152 #include "rtl.h"
153 #include "tree.h"
154 #include "tm_p.h"
155 #include "regs.h"
156 #include "hard-reg-set.h"
157 #include "flags.h"
158 #include "real.h"
159 #include "insn-config.h"
160 #include "recog.h"
161 #include "basic-block.h"
162 #include "output.h"
163 #include "function.h"
164 #include "expr.h"
165 #include "except.h"
166 #include "ggc.h"
167 #include "params.h"
168 #include "cselib.h"
169 #include "intl.h"
170 #include "obstack.h"
171 #include "timevar.h"
172 #include "tree-pass.h"
173 #include "hashtab.h"
174
175 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
176    moving loop invariant calculations out of loops.
177
178    Originally this tended to create worse overall code, but several
179    improvements during the development of PRE seem to have made following
180    back edges generally a win.
181
182    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
183    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
184    out of loops.  At some point we might need to move some of those
185    heuristics into gcse.c.  */
186
187 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
188    are a superset of those done by GCSE.
189
190    We perform the following steps:
191
192    1) Compute basic block information.
193
194    2) Compute table of places where registers are set.
195
196    3) Perform copy/constant propagation.
197
198    4) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
199       for size, or code hoisting if we are.
200
201    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
202
203    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
204    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
205    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
206    GCSE will try to use an existing register containing the common
207    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
208    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
209
210    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
211    (set (pseudo-reg) (expression)).
212    Function want_to_gcse_p says what these are.
213
214    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
215    partially redundant).
216
217    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
218    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
219    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
220
221    **********************
222
223    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
224    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
225    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
226    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
227    the expense.
228
229    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
230    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
231    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
232    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
233
234    It was found doing copy propagation between each pass enables further
235    substitutions.
236
237    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
238    a while to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter
239    max-gcse-passes can be modified if one wants to experiment.
240
241    **********************
242
243    The steps for PRE are:
244
245    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
246
247    2) Perform the data flow analysis for PRE.
248
249    3) Delete the redundant instructions
250
251    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
252       redundant instructions fully redundant.
253
254    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
255       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
256
257    The deletion is done first so that when we do insertions we
258    know which pseudo reg to use.
259
260    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
261    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
262    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
263
264    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
265    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
266    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
267    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
268    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
269    each register in each block and thus can try to use an existing
270    register.  */
271 \f
272 /* GCSE global vars.  */
273
274 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
275    want to do this for two cases.
276
277     * If we changed any jumps via cprop.
278
279     * If we added any labels via edge splitting.  */
280 static int run_jump_opt_after_gcse;
281
282 /* An obstack for our working variables.  */
283 static struct obstack gcse_obstack;
284
285 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
286
287 /* Hash table of expressions.  */
288
289 struct expr
290 {
291   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
292   rtx expr;
293   /* Index in the available expression bitmaps.  */
294   int bitmap_index;
295   /* Next entry with the same hash.  */
296   struct expr *next_same_hash;
297   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
298      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
299      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
300      to the occurrence and the output is not used between the start of
301      the block and the occurrence.  */
302   struct occr *antic_occr;
303   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
304      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
305      basic block and the operands are not modified by following statements in
306      the basic block [including this insn].  */
307   struct occr *avail_occr;
308   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
309      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
310      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
311   rtx reaching_reg;
312 };
313
314 /* Occurrence of an expression.
315    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
316    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
317
318 struct occr
319 {
320   /* Next occurrence of this expression.  */
321   struct occr *next;
322   /* The insn that computes the expression.  */
323   rtx insn;
324   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
325   char deleted_p;
326   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
327      reaching_reg.  */
328   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
329      the same byte.  */
330   char copied_p;
331 };
332
333 /* Expression and copy propagation hash tables.
334    Each hash table is an array of buckets.
335    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
336    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
337    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
338    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
339    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
340    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
341
342 struct hash_table
343 {
344   /* The table itself.
345      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
346   struct expr **table;
347
348   /* Size of the hash table, in elements.  */
349   unsigned int size;
350
351   /* Number of hash table elements.  */
352   unsigned int n_elems;
353
354   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
355   int set_p;
356 };
357
358 /* Expression hash table.  */
359 static struct hash_table expr_hash_table;
360
361 /* Copy propagation hash table.  */
362 static struct hash_table set_hash_table;
363
364 /* Mapping of uids to cuids.
365    Only real insns get cuids.  */
366 static int *uid_cuid;
367
368 /* Highest UID in UID_CUID.  */
369 static int max_uid;
370
371 /* Get the cuid of an insn.  */
372 #ifdef ENABLE_CHECKING
373 #define INSN_CUID(INSN) \
374   (gcc_assert (INSN_UID (INSN) <= max_uid), uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
375 #else
376 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
377 #endif
378
379 /* Number of cuids.  */
380 static int max_cuid;
381
382 /* Mapping of cuids to insns.  */
383 static rtx *cuid_insn;
384
385 /* Get insn from cuid.  */
386 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
387
388 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
389    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
390    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
391 static unsigned int max_gcse_regno;
392
393 /* Table of registers that are modified.
394
395    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
396    is set.
397
398    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
399    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
400    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
401
402    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
403    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
404    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
405    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
406    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
407    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
408    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
409    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
410    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
411    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
412    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
413    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
414    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
415
416 typedef struct reg_set
417 {
418   /* The next setting of this register.  */
419   struct reg_set *next;
420   /* The index of the block where it was set.  */
421   int bb_index;
422 } reg_set;
423
424 static reg_set **reg_set_table;
425
426 /* Size of `reg_set_table'.
427    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
428    necessary.  */
429 static int reg_set_table_size;
430
431 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
432 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
433
434 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
435    or store motion.
436    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
437    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
438    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
439    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
440    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
441    no side effects so we can re-issue the setter value.
442    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
443    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
444
445 struct ls_expr
446 {
447   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
448   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
449   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
450   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
451   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
452   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
453   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
454   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
455   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
456   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
457 };
458
459 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
460 static rtx *implicit_sets;
461
462 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
463 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
464
465 /* Hashtable for the load/store memory refs.  */
466 static htab_t pre_ldst_table = NULL;
467
468 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
469    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
470    the start of the basic block.  */
471 static regset reg_set_bitmap;
472
473 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
474    This is used by compute_transp.
475    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
476    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
477    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
478 static sbitmap *reg_set_in_block;
479
480 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
481    memory within that block.  */
482 static rtx * modify_mem_list;
483 static bitmap modify_mem_list_set;
484
485 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
486 static rtx * canon_modify_mem_list;
487
488 /* Bitmap indexed by block numbers to record which blocks contain
489    function calls.  */
490 static bitmap blocks_with_calls;
491
492 /* Various variables for statistics gathering.  */
493
494 /* Memory used in a pass.
495    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
496    to keep an eye on memory usage.  */
497 static int bytes_used;
498
499 /* GCSE substitutions made.  */
500 static int gcse_subst_count;
501 /* Number of copy instructions created.  */
502 static int gcse_create_count;
503 /* Number of local constants propagated.  */
504 static int local_const_prop_count;
505 /* Number of local copies propagated.  */
506 static int local_copy_prop_count;
507 /* Number of global constants propagated.  */
508 static int global_const_prop_count;
509 /* Number of global copies propagated.  */
510 static int global_copy_prop_count;
511 \f
512 /* For available exprs */
513 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen;
514 \f
515 static void compute_can_copy (void);
516 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
517 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
518 static void *grealloc (void *, size_t);
519 static void *gcse_alloc (unsigned long);
520 static void alloc_gcse_mem (void);
521 static void free_gcse_mem (void);
522 static void alloc_reg_set_mem (int);
523 static void free_reg_set_mem (void);
524 static void record_one_set (int, rtx);
525 static void record_set_info (rtx, rtx, void *);
526 static void compute_sets (void);
527 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
528 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
529 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
530 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
531 static int want_to_gcse_p (rtx);
532 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
533 static bool gcse_constant_p (rtx);
534 static int oprs_unchanged_p (rtx, rtx, int);
535 static int oprs_anticipatable_p (rtx, rtx);
536 static int oprs_available_p (rtx, rtx);
537 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
538                                   struct hash_table *);
539 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
540 static unsigned int hash_expr (rtx, enum machine_mode, int *, int);
541 static unsigned int hash_set (int, int);
542 static int expr_equiv_p (rtx, rtx);
543 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
544 static void record_last_mem_set_info (rtx);
545 static void record_last_set_info (rtx, rtx, void *);
546 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
547 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
548 static void free_hash_table (struct hash_table *);
549 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
550 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
551 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
552 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
553 static void reset_opr_set_tables (void);
554 static int oprs_not_set_p (rtx, rtx);
555 static void mark_call (rtx);
556 static void mark_set (rtx, rtx);
557 static void mark_clobber (rtx, rtx);
558 static void mark_oprs_set (rtx);
559 static void alloc_cprop_mem (int, int);
560 static void free_cprop_mem (void);
561 static void compute_transp (rtx, int, sbitmap *, int);
562 static void compute_transpout (void);
563 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
564                                       struct hash_table *);
565 static void compute_cprop_data (void);
566 static void find_used_regs (rtx *, void *);
567 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
568 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
569 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
570 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, rtx, void *);
571 static int load_killed_in_block_p (basic_block, int, rtx, int);
572 static void canon_list_insert (rtx, rtx, void *);
573 static int cprop_insn (rtx, int);
574 static int cprop (int);
575 static void find_implicit_sets (void);
576 static int one_cprop_pass (int, bool, bool);
577 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, bool);
578 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
579 static bool reg_killed_on_edge (rtx, edge);
580 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
581 static int bypass_conditional_jumps (void);
582 static void alloc_pre_mem (int, int);
583 static void free_pre_mem (void);
584 static void compute_pre_data (void);
585 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
586                                     basic_block);
587 static void insert_insn_end_bb (struct expr *, basic_block, int);
588 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
589 static void pre_insert_copies (void);
590 static int pre_delete (void);
591 static int pre_gcse (void);
592 static int one_pre_gcse_pass (int);
593 static void add_label_notes (rtx, rtx);
594 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
595 static void free_code_hoist_mem (void);
596 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
597 static void compute_code_hoist_data (void);
598 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
599 static void hoist_code (void);
600 static int one_code_hoisting_pass (void);
601 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
602 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
603 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
604                                          basic_block, char *);
605 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
606 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
607 static void free_ldst_mems (void);
608 static void print_ldst_list (FILE *);
609 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
610 static int enumerate_ldsts (void);
611 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
612 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
613 static int simple_mem (rtx);
614 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
615 static void compute_ld_motion_mems (void);
616 static void trim_ld_motion_mems (void);
617 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
618 static void reg_set_info (rtx, rtx, void *);
619 static void reg_clear_last_set (rtx, rtx, void *);
620 static bool store_ops_ok (rtx, int *);
621 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
622 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
623 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
624 static int compute_store_table (void);
625 static bool load_kills_store (rtx, rtx, int);
626 static bool find_loads (rtx, rtx, int);
627 static bool store_killed_in_insn (rtx, rtx, rtx, int);
628 static bool store_killed_after (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *, rtx *);
629 static bool store_killed_before (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *);
630 static void build_store_vectors (void);
631 static void insert_insn_start_bb (rtx, basic_block);
632 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
633 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
634 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
635 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
636 static void free_store_memory (void);
637 static void store_motion (void);
638 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
639 static void clear_modify_mem_tables (void);
640 static void free_modify_mem_tables (void);
641 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
642 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
643 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, bool, rtx*);
644 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
645 static void local_cprop_pass (bool);
646 static bool is_too_expensive (const char *);
647 \f
648
649 /* Entry point for global common subexpression elimination.
650    F is the first instruction in the function.  Return nonzero if a
651    change is mode.  */
652
653 static int
654 gcse_main (rtx f ATTRIBUTE_UNUSED)
655 {
656   int changed, pass;
657   /* Bytes used at start of pass.  */
658   int initial_bytes_used;
659   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
660   int max_pass_bytes;
661   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
662   char *gcse_obstack_bottom;
663
664   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
665      setjmp, so just punt to be safe.  */
666   if (current_function_calls_setjmp)
667     return 0;
668
669   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
670   run_jump_opt_after_gcse = 0;
671
672   /* Identify the basic block information for this function, including
673      successors and predecessors.  */
674   max_gcse_regno = max_reg_num ();
675
676   if (dump_file)
677     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
678
679   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
680   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
681       || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
682     return 0;
683
684   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
685   bytes_used = 0;
686
687   /* We need alias.  */
688   init_alias_analysis ();
689   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
690      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
691      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
692      computation.
693
694      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
695      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
696      information about memory sets when we build the hash tables.  */
697
698   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
699   compute_sets ();
700
701   pass = 0;
702   initial_bytes_used = bytes_used;
703   max_pass_bytes = 0;
704   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
705   changed = 1;
706   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
707     {
708       changed = 0;
709       if (dump_file)
710         fprintf (dump_file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
711
712       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
713          and the reg_set_table data.  */
714       bytes_used = initial_bytes_used;
715
716       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
717       max_gcse_regno = max_reg_num ();
718
719       alloc_gcse_mem ();
720
721       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
722          during this pass.  */
723       timevar_push (TV_CPROP1);
724       changed = one_cprop_pass (pass + 1, false, false);
725       timevar_pop (TV_CPROP1);
726
727       if (optimize_size)
728         /* Do nothing.  */ ;
729       else
730         {
731           timevar_push (TV_PRE);
732           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
733           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
734              recompute various things which are sized on the number of
735              basic blocks.  */
736           if (changed)
737             {
738               free_modify_mem_tables ();
739               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
740               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
741             }
742           free_reg_set_mem ();
743           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
744           compute_sets ();
745           run_jump_opt_after_gcse = 1;
746           timevar_pop (TV_PRE);
747         }
748
749       if (max_pass_bytes < bytes_used)
750         max_pass_bytes = bytes_used;
751
752       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
753          not re-use the existing allocated memory because the tables
754          will not have info for the insns or registers created by
755          partial redundancy elimination.  */
756       free_gcse_mem ();
757
758       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
759          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
760          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
761          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
762       if (optimize_size)
763         {
764           timevar_push (TV_HOIST);
765           max_gcse_regno = max_reg_num ();
766           alloc_gcse_mem ();
767           changed |= one_code_hoisting_pass ();
768           free_gcse_mem ();
769
770           if (max_pass_bytes < bytes_used)
771             max_pass_bytes = bytes_used;
772           timevar_pop (TV_HOIST);
773         }
774
775       if (dump_file)
776         {
777           fprintf (dump_file, "\n");
778           fflush (dump_file);
779         }
780
781       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
782       pass++;
783     }
784
785   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
786      conditional jumps.  */
787
788   max_gcse_regno = max_reg_num ();
789   alloc_gcse_mem ();
790   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
791   timevar_push (TV_CPROP2);
792   one_cprop_pass (pass + 1, true, false);
793   timevar_pop (TV_CPROP2);
794   free_gcse_mem ();
795
796   if (dump_file)
797     {
798       fprintf (dump_file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
799                current_function_name (), n_basic_blocks);
800       fprintf (dump_file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
801                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
802     }
803
804   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
805   free_reg_set_mem ();
806
807   /* We are finished with alias.  */
808   end_alias_analysis ();
809   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
810
811   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
812     {
813       timevar_push (TV_LSM);
814       store_motion ();
815       timevar_pop (TV_LSM);
816     }
817
818   /* Record where pseudo-registers are set.  */
819   return run_jump_opt_after_gcse;
820 }
821 \f
822 /* Misc. utilities.  */
823
824 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
825    This is trivially true for integer and floating point values.
826    It may or may not be true for condition codes.  */
827 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
828
829 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
830
831 static void
832 compute_can_copy (void)
833 {
834   int i;
835 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
836   rtx reg, insn;
837 #endif
838   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
839
840   start_sequence ();
841   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
842     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
843       {
844 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
845         can_copy[i] = 0;
846 #else
847         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
848         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
849         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
850           can_copy[i] = 1;
851 #endif
852       }
853     else
854       can_copy[i] = 1;
855
856   end_sequence ();
857 }
858
859 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
860
861 bool
862 can_copy_p (enum machine_mode mode)
863 {
864   static bool can_copy_init_p = false;
865
866   if (! can_copy_init_p)
867     {
868       compute_can_copy ();
869       can_copy_init_p = true;
870     }
871
872   return can_copy[mode] != 0;
873 }
874 \f
875 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
876
877 static void *
878 gmalloc (size_t size)
879 {
880   bytes_used += size;
881   return xmalloc (size);
882 }
883
884 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
885
886 static void *
887 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
888 {
889   bytes_used += nelem * elsize;
890   return xcalloc (nelem, elsize);
891 }
892
893 /* Cover function to xrealloc.
894    We don't record the additional size since we don't know it.
895    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
896
897 static void *
898 grealloc (void *ptr, size_t size)
899 {
900   return xrealloc (ptr, size);
901 }
902
903 /* Cover function to obstack_alloc.  */
904
905 static void *
906 gcse_alloc (unsigned long size)
907 {
908   bytes_used += size;
909   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
910 }
911
912 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
913    and reg/memory set tracking tables.
914
915    This is called at the start of each pass.  */
916
917 static void
918 alloc_gcse_mem (void)
919 {
920   int i;
921   basic_block bb;
922   rtx insn;
923
924   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
925      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
926      and only apply to real insns.
927      (Actually, there are gaps, for insn that are not inside a basic block.
928      but we should never see those anyway, so this is OK.)  */
929
930   max_uid = get_max_uid ();
931   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
932   i = 0;
933   FOR_EACH_BB (bb)
934     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
935       {
936         if (INSN_P (insn))
937           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
938         else
939           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
940       }
941
942   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
943
944   max_cuid = i;
945   cuid_insn = gcalloc (max_cuid + 1, sizeof (rtx));
946   i = 0;
947   FOR_EACH_BB (bb)
948     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
949       if (INSN_P (insn))
950         CUID_INSN (i++) = insn;
951
952   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
953   reg_set_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
954
955   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
956   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
957   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
958      basic block.  */
959   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
960   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
961   modify_mem_list_set = BITMAP_ALLOC (NULL);
962   blocks_with_calls = BITMAP_ALLOC (NULL);
963 }
964
965 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
966
967 static void
968 free_gcse_mem (void)
969 {
970   free (uid_cuid);
971   free (cuid_insn);
972
973   BITMAP_FREE (reg_set_bitmap);
974
975   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
976   free_modify_mem_tables ();
977   BITMAP_FREE (modify_mem_list_set);
978   BITMAP_FREE (blocks_with_calls);
979 }
980 \f
981 /* Compute the local properties of each recorded expression.
982
983    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
984    other blocks.
985
986    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
987    in the block.
988
989    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
990    at least once and expression would contain the same value if the
991    computation was moved to the end of the block.
992
993    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
994    least once and expression would contain the same value if the computation
995    was moved to the beginning of the block.
996
997    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
998    basically the same information and thus can easily share this code.
999
1000    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1001    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1002    particular property.
1003
1004    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1005    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1006    ABSALTERED.  */
1007
1008 static void
1009 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1010                           struct hash_table *table)
1011 {
1012   unsigned int i;
1013
1014   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1015   if (transp)
1016     {
1017       if (table->set_p)
1018         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1019       else
1020         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1021     }
1022
1023   if (comp)
1024     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1025   if (antloc)
1026     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1027
1028   for (i = 0; i < table->size; i++)
1029     {
1030       struct expr *expr;
1031
1032       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1033         {
1034           int indx = expr->bitmap_index;
1035           struct occr *occr;
1036
1037           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1038              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1039              then reset the bits for those that are.  */
1040           if (transp)
1041             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1042
1043           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1044              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1045           if (antloc)
1046             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1047               {
1048                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1049
1050                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1051                    initialize this.  */
1052                 occr->deleted_p = 0;
1053               }
1054
1055           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1056              we want to set to nonzero in COMP.  */
1057           if (comp)
1058             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1059               {
1060                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1061
1062                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1063                    initialize this.  */
1064                 occr->copied_p = 0;
1065               }
1066
1067           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1068              initialize this.  */
1069           expr->reaching_reg = 0;
1070         }
1071     }
1072 }
1073 \f
1074 /* Register set information.
1075
1076    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1077    modified.  */
1078
1079 static struct obstack reg_set_obstack;
1080
1081 static void
1082 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1083 {
1084   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1085   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1086
1087   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1088 }
1089
1090 static void
1091 free_reg_set_mem (void)
1092 {
1093   free (reg_set_table);
1094   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1095 }
1096
1097 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1098
1099 static void
1100 record_one_set (int regno, rtx insn)
1101 {
1102   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1103   struct reg_set *new_reg_info;
1104
1105   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1106   if (regno >= reg_set_table_size)
1107     {
1108       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1109
1110       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1111                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1112       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1113               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1114       reg_set_table_size = new_size;
1115     }
1116
1117   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1118   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1119   new_reg_info->bb_index = BLOCK_NUM (insn);
1120   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1121   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1122 }
1123
1124 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1125    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1126    occurring.  */
1127
1128 static void
1129 record_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1130 {
1131   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1132
1133   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1134     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1135 }
1136
1137 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1138
1139    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1140    `reg_set_table' for further documentation.  */
1141
1142 static void
1143 compute_sets (void)
1144 {
1145   basic_block bb;
1146   rtx insn;
1147
1148   FOR_EACH_BB (bb)
1149     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1150       if (INSN_P (insn))
1151         note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1152 }
1153 \f
1154 /* Hash table support.  */
1155
1156 struct reg_avail_info
1157 {
1158   basic_block last_bb;
1159   int first_set;
1160   int last_set;
1161 };
1162
1163 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1164 static basic_block current_bb;
1165
1166
1167 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1168    GCSE.  */
1169
1170 static int
1171 want_to_gcse_p (rtx x)
1172 {
1173 #ifdef STACK_REGS
1174   /* On register stack architectures, don't GCSE constants from the
1175      constant pool, as the benefits are often swamped by the overhead
1176      of shuffling the register stack between basic blocks.  */
1177   if (IS_STACK_MODE (GET_MODE (x)))
1178     x = avoid_constant_pool_reference (x);
1179 #endif
1180
1181   switch (GET_CODE (x))
1182     {
1183     case REG:
1184     case SUBREG:
1185     case CONST_INT:
1186     case CONST_DOUBLE:
1187     case CONST_VECTOR:
1188     case CALL:
1189       return 0;
1190
1191     default:
1192       return can_assign_to_reg_p (x);
1193     }
1194 }
1195
1196 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1197
1198 static GTY(()) rtx test_insn;
1199
1200 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1201
1202 static bool
1203 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1204 {
1205   int num_clobbers = 0;
1206   int icode;
1207
1208   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1209   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1210     return 1;
1211   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1212     return 0;
1213
1214   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1215      our test insn if we haven't already.  */
1216   if (test_insn == 0)
1217     {
1218       test_insn
1219         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1220                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1221                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1222                                       const0_rtx));
1223       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1224     }
1225
1226   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1227      valid.  */
1228   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1229   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1230   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1231           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1232 }
1233
1234 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1235    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1236    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1237
1238 static int
1239 oprs_unchanged_p (rtx x, rtx insn, int avail_p)
1240 {
1241   int i, j;
1242   enum rtx_code code;
1243   const char *fmt;
1244
1245   if (x == 0)
1246     return 1;
1247
1248   code = GET_CODE (x);
1249   switch (code)
1250     {
1251     case REG:
1252       {
1253         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1254
1255         if (info->last_bb != current_bb)
1256           return 1;
1257         if (avail_p)
1258           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1259         else
1260           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1261       }
1262
1263     case MEM:
1264       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1265                                   x, avail_p))
1266         return 0;
1267       else
1268         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1269
1270     case PRE_DEC:
1271     case PRE_INC:
1272     case POST_DEC:
1273     case POST_INC:
1274     case PRE_MODIFY:
1275     case POST_MODIFY:
1276       return 0;
1277
1278     case PC:
1279     case CC0: /*FIXME*/
1280     case CONST:
1281     case CONST_INT:
1282     case CONST_DOUBLE:
1283     case CONST_VECTOR:
1284     case SYMBOL_REF:
1285     case LABEL_REF:
1286     case ADDR_VEC:
1287     case ADDR_DIFF_VEC:
1288       return 1;
1289
1290     default:
1291       break;
1292     }
1293
1294   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1295     {
1296       if (fmt[i] == 'e')
1297         {
1298           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1299              level, change it into iteration.  This function is called enough
1300              to be worth it.  */
1301           if (i == 0)
1302             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1303
1304           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1305             return 0;
1306         }
1307       else if (fmt[i] == 'E')
1308         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1309           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1310             return 0;
1311     }
1312
1313   return 1;
1314 }
1315
1316 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1317    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1318    conflict between two memory references.  */
1319 static int gcse_mems_conflict_p;
1320
1321 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1322    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1323    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1324    this memory load.  */
1325 static rtx gcse_mem_operand;
1326
1327 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1328    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1329    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1330
1331 static void
1332 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1333                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1334 {
1335   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1336          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1337          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1338     dest = XEXP (dest, 0);
1339
1340   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1341      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1342      elsewhere.  */
1343   if (! MEM_P (dest))
1344     return;
1345
1346   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1347      don't mark as killed this time.  */
1348
1349   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1350     {
1351       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1352         gcse_mems_conflict_p = 1;
1353       return;
1354     }
1355
1356   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1357                        rtx_addr_varies_p))
1358     gcse_mems_conflict_p = 1;
1359 }
1360
1361 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1362    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1363    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1364    before UID_LIMIT.
1365
1366    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1367    AVAIL_P to 0.  */
1368
1369 static int
1370 load_killed_in_block_p (basic_block bb, int uid_limit, rtx x, int avail_p)
1371 {
1372   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1373
1374   /* If this is a readonly then we aren't going to be changing it.  */
1375   if (MEM_READONLY_P (x))
1376     return 0;
1377
1378   while (list_entry)
1379     {
1380       rtx setter;
1381       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1382       if ((avail_p
1383            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1384           || (! avail_p
1385               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1386         {
1387           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1388           continue;
1389         }
1390
1391       setter = XEXP (list_entry, 0);
1392
1393       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1394          to pure functions are never put on the list, so we need not
1395          worry about them.  */
1396       if (CALL_P (setter))
1397         return 1;
1398
1399       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1400          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1401
1402          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1403          communicate via global variables.  Yuk.  */
1404       gcse_mem_operand = x;
1405       gcse_mems_conflict_p = 0;
1406       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1407       if (gcse_mems_conflict_p)
1408         return 1;
1409       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1410     }
1411   return 0;
1412 }
1413
1414 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1415    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1416
1417 static int
1418 oprs_anticipatable_p (rtx x, rtx insn)
1419 {
1420   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1421 }
1422
1423 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1424    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1425
1426 static int
1427 oprs_available_p (rtx x, rtx insn)
1428 {
1429   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1430 }
1431
1432 /* Hash expression X.
1433
1434    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1435    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1436    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1437    the current size of the hash table to be probed.  */
1438
1439 static unsigned int
1440 hash_expr (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1441            int hash_table_size)
1442 {
1443   unsigned int hash;
1444
1445   *do_not_record_p = 0;
1446
1447   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1448                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1449   return hash % hash_table_size;
1450 }
1451
1452 /* Hash a set of register REGNO.
1453
1454    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1455    propagation code.
1456
1457    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1458
1459 static unsigned int
1460 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1461 {
1462   unsigned int hash;
1463
1464   hash = regno;
1465   return hash % hash_table_size;
1466 }
1467
1468 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1469
1470 static int
1471 expr_equiv_p (rtx x, rtx y)
1472 {
1473   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1474 }
1475
1476 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1477    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1478    basic block.
1479
1480    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1481    It is only used if X is a CONST_INT.
1482
1483    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1484    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1485
1486 static void
1487 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1488                       int avail_p, struct hash_table *table)
1489 {
1490   int found, do_not_record_p;
1491   unsigned int hash;
1492   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1493   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1494
1495   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1496
1497   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1498      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1499      to or can't handle.  */
1500   if (do_not_record_p)
1501     return;
1502
1503   cur_expr = table->table[hash];
1504   found = 0;
1505
1506   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1507     {
1508       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1509          the list.  */
1510       last_expr = cur_expr;
1511       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1512     }
1513
1514   if (! found)
1515     {
1516       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1517       bytes_used += sizeof (struct expr);
1518       if (table->table[hash] == NULL)
1519         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1520         table->table[hash] = cur_expr;
1521       else
1522         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1523         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1524
1525       /* Set the fields of the expr element.  */
1526       cur_expr->expr = x;
1527       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1528       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1529       cur_expr->antic_occr = NULL;
1530       cur_expr->avail_occr = NULL;
1531     }
1532
1533   /* Now record the occurrence(s).  */
1534   if (antic_p)
1535     {
1536       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1537
1538       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1539         antic_occr = NULL;
1540
1541       if (antic_occr)
1542         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1543            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1544            block and the block is scanned from start to end.  */
1545         ; /* nothing to do */
1546       else
1547         {
1548           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1549           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1550           bytes_used += sizeof (struct occr);
1551           antic_occr->insn = insn;
1552           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1553           antic_occr->deleted_p = 0;
1554           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1555         }
1556     }
1557
1558   if (avail_p)
1559     {
1560       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1561
1562       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1563         {
1564           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1565              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1566              the last one in the block and the block is scanned from start
1567              to end.  */
1568           avail_occr->insn = insn;
1569         }
1570       else
1571         {
1572           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1573           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1574           bytes_used += sizeof (struct occr);
1575           avail_occr->insn = insn;
1576           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1577           avail_occr->deleted_p = 0;
1578           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1579         }
1580     }
1581 }
1582
1583 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1584    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1585    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1586    basic block.  */
1587
1588 static void
1589 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1590 {
1591   int found;
1592   unsigned int hash;
1593   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1594   struct occr *cur_occr;
1595
1596   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1597
1598   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1599
1600   cur_expr = table->table[hash];
1601   found = 0;
1602
1603   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1604     {
1605       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1606          the list.  */
1607       last_expr = cur_expr;
1608       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1609     }
1610
1611   if (! found)
1612     {
1613       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1614       bytes_used += sizeof (struct expr);
1615       if (table->table[hash] == NULL)
1616         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1617         table->table[hash] = cur_expr;
1618       else
1619         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1620         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1621
1622       /* Set the fields of the expr element.
1623          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1624          performed on its operands.  */
1625       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1626       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1627       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1628       cur_expr->antic_occr = NULL;
1629       cur_expr->avail_occr = NULL;
1630     }
1631
1632   /* Now record the occurrence.  */
1633   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1634
1635   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1636     {
1637       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1638          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1639          the last one in the block and the block is scanned from start
1640          to end.  */
1641       cur_occr->insn = insn;
1642     }
1643   else
1644     {
1645       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1646       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1647       bytes_used += sizeof (struct occr);
1648
1649           cur_occr->insn = insn;
1650           cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1651           cur_occr->deleted_p = 0;
1652           cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1653     }
1654 }
1655
1656 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1657    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1658
1659 static bool
1660 gcse_constant_p (rtx x)
1661 {
1662   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1663   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1664       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1665       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1666     return true;
1667
1668   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1669      if they are not floating point registers.  */
1670   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1671       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1672       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1673       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1674       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1675     return true;
1676
1677   return CONSTANT_P (x);
1678 }
1679
1680 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1681    expression one).  */
1682
1683 static void
1684 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1685 {
1686   rtx src = SET_SRC (pat);
1687   rtx dest = SET_DEST (pat);
1688   rtx note;
1689
1690   if (GET_CODE (src) == CALL)
1691     hash_scan_call (src, insn, table);
1692
1693   else if (REG_P (dest))
1694     {
1695       unsigned int regno = REGNO (dest);
1696       rtx tmp;
1697
1698       /* See if a REG_NOTE shows this equivalent to a simpler expression.
1699          This allows us to do a single GCSE pass and still eliminate
1700          redundant constants, addresses or other expressions that are
1701          constructed with multiple instructions.  */
1702       note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
1703       if (note != 0
1704           && (table->set_p
1705               ? gcse_constant_p (XEXP (note, 0))
1706               : want_to_gcse_p (XEXP (note, 0))))
1707         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1708
1709       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1710       if (! table->set_p
1711           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1712           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1713           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1714           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1715              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1716              for now.  */
1717           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1718           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1719           && want_to_gcse_p (src)
1720           /* Don't CSE a nop.  */
1721           && ! set_noop_p (pat)
1722           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1723              At this point this only function parameters should have
1724              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1725              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1726              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1727           && (note == NULL_RTX || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1728         {
1729           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1730              modified before this insn or if this is not the only SET in
1731              this insn.  */
1732           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
1733           /* An expression is not available if its operands are
1734              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1735              available if this is a branch, because we can't insert
1736              a set after the branch.  */
1737           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1738                          && ! JUMP_P (insn));
1739
1740           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1741         }
1742
1743       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1744       else if (table->set_p
1745                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1746                && ((REG_P (src)
1747                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1748                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1749                     && REGNO (src) != regno)
1750                    || gcse_constant_p (src))
1751                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1752                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1753                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1754                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1755                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
1756                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
1757         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1758     }
1759   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1760      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1761      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1762   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1763       {
1764         unsigned int regno = REGNO (src);
1765
1766         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1767         if (! table->set_p
1768             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1769             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1770            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1771            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1772            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1773               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1774               for now.  */
1775            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1776            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1777            && want_to_gcse_p (dest)
1778            /* Don't CSE a nop.  */
1779            && ! set_noop_p (pat)
1780            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1781               At this point this only function parameters should have
1782               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1783               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1784               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1785            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1786                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1787              {
1788                /* Stores are never anticipatable.  */
1789                int antic_p = 0;
1790                /* An expression is not available if its operands are
1791                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1792                   available if this is a branch, because we can't insert
1793                   a set after the branch.  */
1794                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1795                              && ! JUMP_P (insn);
1796
1797                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1798                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1799                                      antic_p, avail_p, table);
1800              }
1801       }
1802 }
1803
1804 static void
1805 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1806                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1807 {
1808   /* Currently nothing to do.  */
1809 }
1810
1811 static void
1812 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1813                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1814 {
1815   /* Currently nothing to do.  */
1816 }
1817
1818 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1819
1820    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1821
1822    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1823    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1824    are also in the PARALLEL.  Later.
1825
1826    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1827    otherwise it is for the expression hash table.
1828    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1829    not record any expressions.  */
1830
1831 static void
1832 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1833 {
1834   rtx pat = PATTERN (insn);
1835   int i;
1836
1837   if (in_libcall_block)
1838     return;
1839
1840   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1841      what's been modified.  */
1842
1843   if (GET_CODE (pat) == SET)
1844     hash_scan_set (pat, insn, table);
1845   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1846     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1847       {
1848         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1849
1850         if (GET_CODE (x) == SET)
1851           hash_scan_set (x, insn, table);
1852         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1853           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1854         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1855           hash_scan_call (x, insn, table);
1856       }
1857
1858   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1859     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1860   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1861     hash_scan_call (pat, insn, table);
1862 }
1863
1864 static void
1865 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1866 {
1867   int i;
1868   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1869   struct expr **flat_table;
1870   unsigned int *hash_val;
1871   struct expr *expr;
1872
1873   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1874   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1875
1876   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1877     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1878       {
1879         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1880         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1881       }
1882
1883   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1884            name, table->size, table->n_elems);
1885
1886   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1887     if (flat_table[i] != 0)
1888       {
1889         expr = flat_table[i];
1890         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1891                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1892         print_rtl (file, expr->expr);
1893         fprintf (file, "\n");
1894       }
1895
1896   fprintf (file, "\n");
1897
1898   free (flat_table);
1899   free (hash_val);
1900 }
1901
1902 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1903
1904    first_set records the first place in the block where the register
1905    is set and is used to compute "anticipatability".
1906
1907    last_set records the last place in the block where the register
1908    is set and is used to compute "availability".
1909
1910    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1911    valid, as a quick test to invalidate them.
1912
1913    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1914    and is used to compute "transparency".  */
1915
1916 static void
1917 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1918 {
1919   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1920   int cuid = INSN_CUID (insn);
1921
1922   info->last_set = cuid;
1923   if (info->last_bb != current_bb)
1924     {
1925       info->last_bb = current_bb;
1926       info->first_set = cuid;
1927       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1928     }
1929 }
1930
1931
1932 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1933    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1934    taken off pairwise.  */
1935
1936 static void
1937 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1938                    void * v_insn)
1939 {
1940   rtx dest_addr, insn;
1941   int bb;
1942
1943   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1944       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1945       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1946     dest = XEXP (dest, 0);
1947
1948   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1949      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1950      elsewhere.  */
1951
1952   if (! MEM_P (dest))
1953     return;
1954
1955   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1956   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1957   insn = (rtx) v_insn;
1958   bb = BLOCK_NUM (insn);
1959
1960   canon_modify_mem_list[bb] =
1961     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1962   canon_modify_mem_list[bb] =
1963     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1964 }
1965
1966 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1967    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1968    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1969
1970 static void
1971 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1972 {
1973   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1974
1975   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1976      everything.  */
1977   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1978   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1979
1980   if (CALL_P (insn))
1981     {
1982       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1983          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1984          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
1985       canon_modify_mem_list[bb] =
1986         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
1987       bitmap_set_bit (blocks_with_calls, bb);
1988     }
1989   else
1990     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
1991 }
1992
1993 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
1994    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
1995    the SET is taking place.  */
1996
1997 static void
1998 record_last_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1999 {
2000   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2001
2002   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2003     dest = SUBREG_REG (dest);
2004
2005   if (REG_P (dest))
2006     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2007   else if (MEM_P (dest)
2008            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2009            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2010     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2011 }
2012
2013 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2014
2015    Expression entries are placed in the hash table if
2016    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2017    - src is something we want to perform GCSE on,
2018    - none of the operands are subsequently modified in the block
2019
2020    Assignment entries are placed in the hash table if
2021    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2022    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2023    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2024
2025    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2026
2027    TABLE is the table computed.  */
2028
2029 static void
2030 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2031 {
2032   unsigned int i;
2033
2034   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2035      registers are set in which blocks.
2036      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2037      compute.  Later.  */
2038   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2039
2040   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2041   clear_modify_mem_tables ();
2042   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2043   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2044
2045   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2046     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2047
2048   FOR_EACH_BB (current_bb)
2049     {
2050       rtx insn;
2051       unsigned int regno;
2052       int in_libcall_block;
2053
2054       /* First pass over the instructions records information used to
2055          determine when registers and memory are first and last set.
2056          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2057          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2058
2059       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2060         {
2061           if (! INSN_P (insn))
2062             continue;
2063
2064           if (CALL_P (insn))
2065             {
2066               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2067                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2068                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2069
2070               mark_call (insn);
2071             }
2072
2073           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2074         }
2075
2076       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2077       if (table->set_p
2078           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2079         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2080                        BB_HEAD (current_bb), table);
2081
2082       /* The next pass builds the hash table.  */
2083       in_libcall_block = 0;
2084       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2085         if (INSN_P (insn))
2086           {
2087             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2088               in_libcall_block = 1;
2089             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2090               in_libcall_block = 0;
2091             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2092             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2093               in_libcall_block = 0;
2094           }
2095     }
2096
2097   free (reg_avail_info);
2098   reg_avail_info = NULL;
2099 }
2100
2101 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2102    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2103    It is used to determine the number of buckets to use.
2104    SET_P determines whether set or expression table will
2105    be created.  */
2106
2107 static void
2108 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2109 {
2110   int n;
2111
2112   table->size = n_insns / 4;
2113   if (table->size < 11)
2114     table->size = 11;
2115
2116   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2117      Making it an odd number is simplest for now.
2118      ??? Later take some measurements.  */
2119   table->size |= 1;
2120   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2121   table->table = gmalloc (n);
2122   table->set_p = set_p;
2123 }
2124
2125 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2126
2127 static void
2128 free_hash_table (struct hash_table *table)
2129 {
2130   free (table->table);
2131 }
2132
2133 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2134    expression hash table.  */
2135
2136 static void
2137 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2138 {
2139   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2140   table->n_elems = 0;
2141   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2142
2143   compute_hash_table_work (table);
2144 }
2145 \f
2146 /* Expression tracking support.  */
2147
2148 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2149    table entry, or NULL if not found.  */
2150
2151 static struct expr *
2152 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2153 {
2154   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2155   struct expr *expr;
2156
2157   expr = table->table[hash];
2158
2159   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2160     expr = expr->next_same_hash;
2161
2162   return expr;
2163 }
2164
2165 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2166
2167 static struct expr *
2168 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2169 {
2170   do
2171     expr = expr->next_same_hash;
2172   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2173
2174   return expr;
2175 }
2176
2177 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2178    types may be mixed.  */
2179
2180 static void
2181 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2182 {
2183   rtx list, next;
2184
2185   for (list = *listp; list ; list = next)
2186     {
2187       next = XEXP (list, 1);
2188       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2189         free_EXPR_LIST_node (list);
2190       else
2191         free_INSN_LIST_node (list);
2192     }
2193
2194   *listp = NULL;
2195 }
2196
2197 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2198 static void
2199 clear_modify_mem_tables (void)
2200 {
2201   unsigned i;
2202   bitmap_iterator bi;
2203
2204   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2205     {
2206       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2207       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2208     }
2209   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2210   bitmap_clear (blocks_with_calls);
2211 }
2212
2213 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
2214
2215 static void
2216 free_modify_mem_tables (void)
2217 {
2218   clear_modify_mem_tables ();
2219   free (modify_mem_list);
2220   free (canon_modify_mem_list);
2221   modify_mem_list = 0;
2222   canon_modify_mem_list = 0;
2223 }
2224
2225 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2226    start of the block].  */
2227
2228 static void
2229 reset_opr_set_tables (void)
2230 {
2231   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2232      the block.  */
2233   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2234
2235   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2236      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2237      location has been modified.  */
2238   clear_modify_mem_tables ();
2239 }
2240
2241 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2242    INSN's basic block.  */
2243
2244 static int
2245 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2246 {
2247   int i, j;
2248   enum rtx_code code;
2249   const char *fmt;
2250
2251   if (x == 0)
2252     return 1;
2253
2254   code = GET_CODE (x);
2255   switch (code)
2256     {
2257     case PC:
2258     case CC0:
2259     case CONST:
2260     case CONST_INT:
2261     case CONST_DOUBLE:
2262     case CONST_VECTOR:
2263     case SYMBOL_REF:
2264     case LABEL_REF:
2265     case ADDR_VEC:
2266     case ADDR_DIFF_VEC:
2267       return 1;
2268
2269     case MEM:
2270       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2271                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2272         return 0;
2273       else
2274         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2275
2276     case REG:
2277       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2278
2279     default:
2280       break;
2281     }
2282
2283   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2284     {
2285       if (fmt[i] == 'e')
2286         {
2287           /* If we are about to do the last recursive call
2288              needed at this level, change it into iteration.
2289              This function is called enough to be worth it.  */
2290           if (i == 0)
2291             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2292
2293           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2294             return 0;
2295         }
2296       else if (fmt[i] == 'E')
2297         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2298           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2299             return 0;
2300     }
2301
2302   return 1;
2303 }
2304
2305 /* Mark things set by a CALL.  */
2306
2307 static void
2308 mark_call (rtx insn)
2309 {
2310   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2311     record_last_mem_set_info (insn);
2312 }
2313
2314 /* Mark things set by a SET.  */
2315
2316 static void
2317 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2318 {
2319   rtx dest = SET_DEST (pat);
2320
2321   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2322          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2323          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2324     dest = XEXP (dest, 0);
2325
2326   if (REG_P (dest))
2327     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2328   else if (MEM_P (dest))
2329     record_last_mem_set_info (insn);
2330
2331   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2332     mark_call (insn);
2333 }
2334
2335 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2336
2337 static void
2338 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2339 {
2340   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2341
2342   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2343     clob = XEXP (clob, 0);
2344
2345   if (REG_P (clob))
2346     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2347   else
2348     record_last_mem_set_info (insn);
2349 }
2350
2351 /* Record things set by INSN.
2352    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2353
2354 static void
2355 mark_oprs_set (rtx insn)
2356 {
2357   rtx pat = PATTERN (insn);
2358   int i;
2359
2360   if (GET_CODE (pat) == SET)
2361     mark_set (pat, insn);
2362   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2363     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2364       {
2365         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2366
2367         if (GET_CODE (x) == SET)
2368           mark_set (x, insn);
2369         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2370           mark_clobber (x, insn);
2371         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2372           mark_call (insn);
2373       }
2374
2375   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2376     mark_clobber (pat, insn);
2377   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2378     mark_call (insn);
2379 }
2380
2381 \f
2382 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2383
2384 /* Local properties of assignments.  */
2385 static sbitmap *cprop_pavloc;
2386 static sbitmap *cprop_absaltered;
2387
2388 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2389 static sbitmap *cprop_avin;
2390 static sbitmap *cprop_avout;
2391
2392 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2393    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2394
2395 static void
2396 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2397 {
2398   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2399   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2400
2401   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2402   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2403 }
2404
2405 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2406
2407 static void
2408 free_cprop_mem (void)
2409 {
2410   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2411   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2412   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2413   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2414 }
2415
2416 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2417    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2418    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2419    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2420    bit in BMAP.  */
2421
2422 static void
2423 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2424 {
2425   int i, j;
2426   basic_block bb;
2427   enum rtx_code code;
2428   reg_set *r;
2429   const char *fmt;
2430
2431   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2432      can't do it when there's no return value.  */
2433  repeat:
2434
2435   if (x == 0)
2436     return;
2437
2438   code = GET_CODE (x);
2439   switch (code)
2440     {
2441     case REG:
2442       if (set_p)
2443         {
2444           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2445             {
2446               FOR_EACH_BB (bb)
2447                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2448                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2449             }
2450           else
2451             {
2452               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2453                 SET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2454             }
2455         }
2456       else
2457         {
2458           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2459             {
2460               FOR_EACH_BB (bb)
2461                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2462                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2463             }
2464           else
2465             {
2466               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2467                 RESET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2468             }
2469         }
2470
2471       return;
2472
2473     case MEM:
2474       if (! MEM_READONLY_P (x))
2475         {
2476           bitmap_iterator bi;
2477           unsigned bb_index;
2478
2479           /* First handle all the blocks with calls.  We don't need to
2480              do any list walking for them.  */
2481           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_calls, 0, bb_index, bi)
2482             {
2483               if (set_p)
2484                 SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2485               else
2486                 RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2487             }
2488
2489             /* Now iterate over the blocks which have memory modifications
2490                but which do not have any calls.  */
2491             EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 
2492                                             blocks_with_calls,
2493                                             0, bb_index, bi)
2494               {
2495                 rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb_index];
2496
2497                 while (list_entry)
2498                   {
2499                     rtx dest, dest_addr;
2500
2501                     /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2502                        Examine each hunk of memory that is modified.  */
2503
2504                     dest = XEXP (list_entry, 0);
2505                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2506                     dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2507
2508                     if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2509                                                x, rtx_addr_varies_p))
2510                       {
2511                         if (set_p)
2512                           SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2513                         else
2514                           RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2515                         break;
2516                       }
2517                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2518                   }
2519               }
2520         }
2521
2522       x = XEXP (x, 0);
2523       goto repeat;
2524
2525     case PC:
2526     case CC0: /*FIXME*/
2527     case CONST:
2528     case CONST_INT:
2529     case CONST_DOUBLE:
2530     case CONST_VECTOR:
2531     case SYMBOL_REF:
2532     case LABEL_REF:
2533     case ADDR_VEC:
2534     case ADDR_DIFF_VEC:
2535       return;
2536
2537     default:
2538       break;
2539     }
2540
2541   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2542     {
2543       if (fmt[i] == 'e')
2544         {
2545           /* If we are about to do the last recursive call
2546              needed at this level, change it into iteration.
2547              This function is called enough to be worth it.  */
2548           if (i == 0)
2549             {
2550               x = XEXP (x, i);
2551               goto repeat;
2552             }
2553
2554           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2555         }
2556       else if (fmt[i] == 'E')
2557         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2558           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2559     }
2560 }
2561
2562 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2563    propagation.  */
2564
2565 static void
2566 compute_cprop_data (void)
2567 {
2568   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2569   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2570                      cprop_avout, cprop_avin);
2571 }
2572 \f
2573 /* Copy/constant propagation.  */
2574
2575 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2576 #define MAX_USES 8
2577
2578 /* Table of uses found in an insn.
2579    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2580 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2581
2582 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2583 static int reg_use_count;
2584
2585 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2586    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2587    and contains the number of uses in the table upon exit.
2588
2589    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2590    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2591
2592 static void
2593 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2594 {
2595   int i, j;
2596   enum rtx_code code;
2597   const char *fmt;
2598   rtx x = *xptr;
2599
2600   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2601      can't do it when there's no return value.  */
2602  repeat:
2603   if (x == 0)
2604     return;
2605
2606   code = GET_CODE (x);
2607   if (REG_P (x))
2608     {
2609       if (reg_use_count == MAX_USES)
2610         return;
2611
2612       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2613       reg_use_count++;
2614     }
2615
2616   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2617
2618   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2619     {
2620       if (fmt[i] == 'e')
2621         {
2622           /* If we are about to do the last recursive call
2623              needed at this level, change it into iteration.
2624              This function is called enough to be worth it.  */
2625           if (i == 0)
2626             {
2627               x = XEXP (x, 0);
2628               goto repeat;
2629             }
2630
2631           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2632         }
2633       else if (fmt[i] == 'E')
2634         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2635           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2636     }
2637 }
2638
2639 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2640    Returns nonzero is successful.  */
2641
2642 static int
2643 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2644 {
2645   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2646   rtx src = 0;
2647   int success = 0;
2648   rtx set = single_set (insn);
2649
2650   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2651   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2652     success = 1;
2653
2654   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2655   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2656     {
2657       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2658
2659       if (src)
2660         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2661     }
2662
2663   /* If there is already a REG_EQUAL note, update the expression in it
2664      with our replacement.  */
2665   if (note != 0 && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL)
2666     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
2667
2668   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2669     {
2670       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2671          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2672          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2673       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2674
2675       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2676           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2677         success = 1;
2678
2679       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2680          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2681          lose information.  */
2682       if (!success && note == 0 && set != 0
2683           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2684           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2685         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2686     }
2687
2688   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2689      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2690      not to happen, because previous code ought to synthesize
2691      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2692   if (note && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL && REG_P (XEXP (note, 0)))
2693     remove_note (insn, note);
2694
2695   return success;
2696 }
2697
2698 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2699    NULL no such set is found.  */
2700
2701 static struct expr *
2702 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2703 {
2704   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2705      use in a substitution.  */
2706   struct expr *set1 = 0;
2707
2708   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2709      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2710      need two sets like this available at the start of the block:
2711
2712        (set (reg X) (reg Y))
2713        (set (reg Y) (reg X))
2714
2715      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2716      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2717   while (1)
2718     {
2719       rtx src;
2720       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2721
2722       /* Find a set that is available at the start of the block
2723          which contains INSN.  */
2724       while (set)
2725         {
2726           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2727             break;
2728           set = next_set (regno, set);
2729         }
2730
2731       /* If no available set was found we've reached the end of the
2732          (possibly empty) copy chain.  */
2733       if (set == 0)
2734         break;
2735
2736       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2737
2738       src = SET_SRC (set->expr);
2739
2740       /* We know the set is available.
2741          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2742          have changed since the start of the block).
2743
2744          If the source operand changed, we may still use it for the next
2745          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2746
2747       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2748         set1 = set;
2749
2750       /* If the source of the set is anything except a register, then
2751          we have reached the end of the copy chain.  */
2752       if (! REG_P (src))
2753         break;
2754
2755       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2756          and see if we have an available copy into SRC.  */
2757       regno = REGNO (src);
2758     }
2759
2760   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2761      INSN.  */
2762   return set1;
2763 }
2764
2765 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2766    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2767    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2768    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2769    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2770    if a change was made.  */
2771
2772 static int
2773 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2774 {
2775   rtx new, set_src, note_src;
2776   rtx set = pc_set (jump);
2777   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2778
2779   if (note)
2780     {
2781       note_src = XEXP (note, 0);
2782       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2783         note_src = NULL_RTX;
2784     }
2785   else note_src = NULL_RTX;
2786
2787   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2788   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2789
2790   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2791      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2792   if (setcc != NULL_RTX
2793       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2794       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2795     {
2796       rtx setcc_src;
2797       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2798       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2799       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2800                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2801       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2802                                       setcc_src);
2803     }
2804   else
2805     setcc = NULL_RTX;
2806
2807   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2808
2809   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2810   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2811     return 0;
2812
2813   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2814   if (new == pc_rtx)
2815     delete_insn (jump);
2816   else
2817     {
2818       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2819          to one computed by setcc.  */
2820       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2821         return 0;
2822       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2823         {
2824           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2825              are two registers to be replaced by constants before the entire
2826              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2827              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2828              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2829              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2830              we need to attach a note to the branch itself to make this
2831              optimization work.  */
2832
2833           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2834             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2835           return 0;
2836         }
2837
2838       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2839       if (note_src)
2840         remove_note (jump, note);
2841
2842       /* If this has turned into an unconditional jump,
2843          then put a barrier after it so that the unreachable
2844          code will be deleted.  */
2845       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
2846         emit_barrier_after (jump);
2847      }
2848
2849 #ifdef HAVE_cc0
2850   /* Delete the cc0 setter.  */
2851   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2852     delete_insn (setcc);
2853 #endif
2854
2855   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2856
2857   global_const_prop_count++;
2858   if (dump_file != NULL)
2859     {
2860       fprintf (dump_file,
2861                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2862                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2863       print_rtl (dump_file, src);
2864       fprintf (dump_file, "\n");
2865     }
2866   purge_dead_edges (bb);
2867
2868   return 1;
2869 }
2870
2871 static bool
2872 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, bool alter_jumps)
2873 {
2874   rtx sset;
2875
2876   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2877      conditional branch instructions first.  */
2878   if (alter_jumps
2879       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2880       && NEXT_INSN (insn)
2881       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2882     {
2883       rtx dest = SET_DEST (sset);
2884       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2885           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2886         return 1;
2887     }
2888
2889   /* Handle normal insns next.  */
2890   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2891       && try_replace_reg (from, to, insn))
2892     return 1;
2893
2894   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2895      We're pretty specific about what we will handle in this
2896      code, we can extend this as necessary over time.
2897
2898      Right now the insn in question must look like
2899      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2900   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2901     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2902   return 0;
2903 }
2904
2905 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2906    The result is nonzero if a change was made.  */
2907
2908 static int
2909 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2910 {
2911   struct reg_use *reg_used;
2912   int changed = 0;
2913   rtx note;
2914
2915   if (!INSN_P (insn))
2916     return 0;
2917
2918   reg_use_count = 0;
2919   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2920
2921   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2922
2923   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2924   if (note)
2925     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2926
2927   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2928        reg_used++, reg_use_count--)
2929     {
2930       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2931       rtx pat, src;
2932       struct expr *set;
2933
2934       /* Ignore registers created by GCSE.
2935          We do this because ...  */
2936       if (regno >= max_gcse_regno)
2937         continue;
2938
2939       /* If the register has already been set in this block, there's
2940          nothing we can do.  */
2941       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2942         continue;
2943
2944       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2945          at the start of the block.  */
2946       set = find_avail_set (regno, insn);
2947       if (! set)
2948         continue;
2949
2950       pat = set->expr;
2951       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2952       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2953
2954       src = SET_SRC (pat);
2955
2956       /* Constant propagation.  */
2957       if (gcse_constant_p (src))
2958         {
2959           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
2960             {
2961               changed = 1;
2962               global_const_prop_count++;
2963               if (dump_file != NULL)
2964                 {
2965                   fprintf (dump_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
2966                   fprintf (dump_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
2967                   print_rtl (dump_file, src);
2968                   fprintf (dump_file, "\n");
2969                 }
2970               if (INSN_DELETED_P (insn))
2971                 return 1;
2972             }
2973         }
2974       else if (REG_P (src)
2975                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2976                && REGNO (src) != regno)
2977         {
2978           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
2979             {
2980               changed = 1;
2981               global_copy_prop_count++;
2982               if (dump_file != NULL)
2983                 {
2984                   fprintf (dump_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
2985                            regno, INSN_UID (insn));
2986                   fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
2987                 }
2988
2989               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
2990                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
2991               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
2992                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
2993                  and made things worse.  */
2994             }
2995         }
2996     }
2997
2998   return changed;
2999 }
3000
3001 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
3002    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
3003    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3004    can legitimately make replacements.  */
3005
3006 static void
3007 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3008 {
3009   rtx x = *xptr;
3010
3011   if (x == 0)
3012     return;
3013
3014   switch (GET_CODE (x))
3015     {
3016     case ZERO_EXTRACT:
3017     case SIGN_EXTRACT:
3018     case STRICT_LOW_PART:
3019       return;
3020
3021     case PRE_DEC:
3022     case PRE_INC:
3023     case POST_DEC:
3024     case POST_INC:
3025     case PRE_MODIFY:
3026     case POST_MODIFY:
3027       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3028          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3029          codes nonetheless.  */
3030       return;
3031
3032     case SUBREG:
3033       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3034          the non-written words unchanged.  */
3035       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3036         return;
3037       break;
3038
3039     default:
3040       break;
3041     }
3042
3043   find_used_regs (xptr, data);
3044 }
3045
3046 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3047    their REG_EQUAL notes need updating.  */
3048
3049 static bool
3050 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, bool alter_jumps, rtx *libcall_sp)
3051 {
3052   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3053
3054   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3055      change the hard registers mentioned.  */
3056   if (REG_P (x)
3057       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3058           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3059               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3060     {
3061       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3062       struct elt_loc_list *l;
3063
3064       if (!val)
3065         return false;
3066       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3067         {
3068           rtx this_rtx = l->loc;
3069           rtx note;
3070
3071           /* Don't CSE non-constant values out of libcall blocks.  */
3072           if (l->in_libcall && ! CONSTANT_P (this_rtx))
3073             continue;
3074
3075           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3076             newcnst = this_rtx;
3077           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3078               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3079                  At this point this only function parameters should have
3080                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3081                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3082                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3083               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3084                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3085             newreg = this_rtx;
3086         }
3087       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3088         {
3089           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
3090              match the new register, we either have to abandon this replacement
3091              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
3092              or make it delete the REG_EUAQL note, and fix up all passes that
3093              require the REG_EQUAL note there.  */
3094           bool adjusted;
3095
3096           adjusted = adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp);
3097           gcc_assert (adjusted);
3098           
3099           if (dump_file != NULL)
3100             {
3101               fprintf (dump_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3102                        REGNO (x));
3103               fprintf (dump_file, "insn %d with constant ",
3104                        INSN_UID (insn));
3105               print_rtl (dump_file, newcnst);
3106               fprintf (dump_file, "\n");
3107             }
3108           local_const_prop_count++;
3109           return true;
3110         }
3111       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3112         {
3113           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
3114           if (dump_file != NULL)
3115             {
3116               fprintf (dump_file,
3117                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3118                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3119               fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3120             }
3121           local_copy_prop_count++;
3122           return true;
3123         }
3124     }
3125   return false;
3126 }
3127
3128 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3129    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
3130    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
3131    be made.  */
3132 static bool
3133 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
3134 {
3135   rtx end;
3136
3137   while ((end = *libcall_sp++))
3138     {
3139       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3140
3141       if (! note)
3142         continue;
3143
3144       if (REG_P (newval))
3145         {
3146           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
3147             {
3148               do
3149                 {
3150                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3151                   if (! note)
3152                     continue;
3153                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
3154                     return false;
3155                 }
3156               while ((end = *libcall_sp++));
3157               return true;
3158             }
3159         }
3160       XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
3161       insn = end;
3162     }
3163   return true;
3164 }
3165
3166 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3167
3168 /* Do local const/copy propagation (i.e. within each basic block).
3169    If ALTER_JUMPS is true, allow propagating into jump insns, which
3170    could modify the CFG.  */
3171
3172 static void
3173 local_cprop_pass (bool alter_jumps)
3174 {
3175   basic_block bb;
3176   rtx insn;
3177   struct reg_use *reg_used;
3178   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3179   bool changed = false;
3180
3181   cselib_init (false);
3182   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3183   *libcall_sp = 0;
3184   FOR_EACH_BB (bb)
3185     {
3186       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3187         {
3188           if (INSN_P (insn))
3189             {
3190               rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3191
3192               if (note)
3193                 {
3194                   gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3195                   *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3196                 }
3197               note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3198               if (note)
3199                 libcall_sp++;
3200               note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3201               do
3202                 {
3203                   reg_use_count = 0;
3204                   note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs,
3205                              NULL);
3206                   if (note)
3207                     local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3208
3209                   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3210                        reg_used++, reg_use_count--)
3211                     if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3212                         libcall_sp))
3213                       {
3214                         changed = true;
3215                         break;
3216                       }
3217                   if (INSN_DELETED_P (insn))
3218                     break;
3219                 }
3220               while (reg_use_count);
3221             }
3222           cselib_process_insn (insn);
3223         }
3224
3225       /* Forget everything at the end of a basic block.  Make sure we are
3226          not inside a libcall, they should never cross basic blocks.  */
3227       cselib_clear_table ();
3228       gcc_assert (libcall_sp == &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS]);
3229     }
3230
3231   cselib_finish ();
3232
3233   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3234   if (changed && alter_jumps)
3235     {
3236       delete_unreachable_blocks ();
3237       free_reg_set_mem ();
3238       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3239       compute_sets ();
3240     }
3241 }
3242
3243 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3244    nonzero if a change was made.  */
3245
3246 static int
3247 cprop (int alter_jumps)
3248 {
3249   int changed;
3250   basic_block bb;
3251   rtx insn;
3252
3253   /* Note we start at block 1.  */
3254   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3255     {
3256       if (dump_file != NULL)
3257         fprintf (dump_file, "\n");
3258       return 0;
3259     }
3260
3261   changed = 0;
3262   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3263     {
3264       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3265          start of the block].  */
3266       reset_opr_set_tables ();
3267
3268       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3269         if (INSN_P (insn))
3270           {
3271             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3272
3273             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3274             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3275                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3276             if (! NOTE_P (insn))
3277               mark_oprs_set (insn);
3278           }
3279     }
3280
3281   if (dump_file != NULL)
3282     fprintf (dump_file, "\n");
3283
3284   return changed;
3285 }
3286
3287 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3288    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3289
3290    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3291    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3292    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3293    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3294    recording the value of *every* register scanned by canonicalize_condition,
3295    but this would require some code reorganization.  */
3296
3297 rtx
3298 fis_get_condition (rtx jump)
3299 {
3300   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3301 }
3302
3303 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3304    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3305
3306 static bool
3307 implicit_set_cond_p (rtx cond)
3308 {
3309   enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3310   rtx cst = XEXP (cond, 1);
3311
3312   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3313      contain a signed zero.  */
3314   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3315     {
3316       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3317          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3318          the optimization can't be performed.  */
3319       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3320          always return zero for them.  */
3321       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3322         {
3323           REAL_VALUE_TYPE d;
3324           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3325           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3326             return 0;
3327         }
3328       else
3329         return 0;
3330     }
3331
3332   return gcse_constant_p (cst);
3333 }
3334
3335 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3336    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3337    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3338    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3339    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3340    basic block.  */
3341
3342 static void
3343 find_implicit_sets (void)
3344 {
3345   basic_block bb, dest;
3346   unsigned int count;
3347   rtx cond, new;
3348
3349   count = 0;
3350   FOR_EACH_BB (bb)
3351     /* Check for more than one successor.  */
3352     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3353       {
3354         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3355
3356         if (cond
3357             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3358             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3359             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3360             && implicit_set_cond_p (cond))
3361           {
3362             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3363                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3364
3365             if (dest && single_pred_p (dest)
3366                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3367               {
3368                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3369                                              XEXP (cond, 1));
3370                 implicit_sets[dest->index] = new;
3371                 if (dump_file)
3372                   {
3373                     fprintf(dump_file, "Implicit set of reg %d in ",
3374                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3375                     fprintf(dump_file, "basic block %d\n", dest->index);
3376                   }
3377                 count++;
3378               }
3379           }
3380       }
3381
3382   if (dump_file)
3383     fprintf (dump_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3384 }
3385
3386 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3387    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3388    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3389    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3390
3391 static int
3392 one_cprop_pass (int pass, bool cprop_jumps, bool bypass_jumps)
3393 {
3394   int changed = 0;
3395
3396   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3397   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3398
3399   local_cprop_pass (cprop_jumps);
3400
3401   /* Determine implicit sets.  */
3402   implicit_sets = XCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
3403   find_implicit_sets ();
3404
3405   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3406   compute_hash_table (&set_hash_table);
3407
3408   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3409   free (implicit_sets);
3410   implicit_sets = NULL;
3411
3412   if (dump_file)
3413     dump_hash_table (dump_file, "SET", &set_hash_table);
3414   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3415     {
3416       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3417       compute_cprop_data ();
3418       changed = cprop (cprop_jumps);
3419       if (bypass_jumps)
3420         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3421       free_cprop_mem ();
3422     }
3423
3424   free_hash_table (&set_hash_table);
3425
3426   if (dump_file)
3427     {
3428       fprintf (dump_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3429                current_function_name (), pass, bytes_used);
3430       fprintf (dump_file, "%d local const props, %d local copy props, ",
3431                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3432       fprintf (dump_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3433                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3434     }
3435   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3436   if (changed && cprop_jumps)
3437     delete_unreachable_blocks ();
3438
3439   return changed;
3440 }
3441 \f
3442 /* Bypass conditional jumps.  */
3443
3444 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3445    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3446    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3447    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3448
3449 static int bypass_last_basic_block;
3450
3451 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3452    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3453    find_avail_set.  */
3454
3455 static struct expr *
3456 find_bypass_set (int regno, int bb)
3457 {
3458   struct expr *result = 0;
3459
3460   for (;;)
3461     {
3462       rtx src;
3463       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3464
3465       while (set)
3466         {
3467           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3468             break;
3469           set = next_set (regno, set);
3470         }
3471
3472       if (set == 0)
3473         break;
3474
3475       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3476
3477       src = SET_SRC (set->expr);
3478       if (gcse_constant_p (src))
3479         result = set;
3480
3481       if (! REG_P (src))
3482         break;
3483
3484       regno = REGNO (src);
3485     }
3486   return result;
3487 }
3488
3489
3490 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3491    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3492    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3493    function is required to check that our data flow analysis is still
3494    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3495
3496 static bool
3497 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
3498 {
3499   rtx insn;
3500
3501   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3502     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3503       return true;
3504
3505   return false;
3506 }
3507
3508 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3509    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3510    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3511    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3512    Returns nonzero if a change was made.
3513
3514    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3515    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3516    these inserted insns when performing its transformations.  */
3517
3518 static int
3519 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3520 {
3521   rtx insn, note;
3522   edge e, edest;
3523   int i, change;
3524   int may_be_loop_header;
3525   unsigned removed_p;
3526   edge_iterator ei;
3527
3528   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3529
3530   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3531   reg_use_count = 0;
3532   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3533   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3534   if (note)
3535     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3536
3537   may_be_loop_header = false;
3538   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3539     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3540       {
3541         may_be_loop_header = true;
3542         break;
3543       }
3544
3545   change = 0;
3546   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3547     {
3548       removed_p = 0;
3549           
3550       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3551         {
3552           ei_next (&ei);
3553           continue;
3554         }
3555
3556       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3557       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3558         {
3559           ei_next (&ei);
3560           continue;
3561         }
3562
3563       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3564          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3565          optimizations, so prevent this.  */
3566       if (may_be_loop_header
3567           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3568         {
3569           ei_next (&ei);
3570           continue;
3571         }
3572
3573       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3574         {
3575           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3576           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3577           basic_block dest, old_dest;
3578           struct expr *set;
3579           rtx src, new;
3580
3581           if (regno >= max_gcse_regno)
3582             continue;
3583
3584           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3585
3586           if (! set)
3587             continue;
3588
3589           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3590           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3591             continue;
3592
3593           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3594
3595           if (setcc != NULL)
3596               src = simplify_replace_rtx (src,
3597                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3598                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3599
3600           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3601                                       SET_SRC (set->expr));
3602
3603           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3604              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3605              has instructions associated with it, as these insns won't
3606              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3607
3608           if (new == pc_rtx)
3609             {
3610               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3611               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3612             }
3613           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3614             {
3615               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3616               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3617               edest = find_edge (bb, dest);
3618               if (edest && edest->insns.r)
3619                 dest = NULL;
3620             }
3621           else
3622             dest = NULL;
3623
3624           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3625              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3626              edges.  */
3627
3628           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc)))
3629               && find_edge (e->src, dest))
3630             dest = NULL;
3631
3632           old_dest = e->dest;
3633           if (dest != NULL
3634               && dest != old_dest
3635               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3636             {
3637               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3638
3639               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3640                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3641               if (setcc)
3642                 {
3643                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3644                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3645                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3646                 }
3647
3648               if (dump_file != NULL)
3649                 {
3650                   fprintf (dump_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3651                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3652                            regno, INSN_UID (jump));
3653                   print_rtl (dump_file, SET_SRC (set->expr));
3654                   fprintf (dump_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3655                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3656                 }
3657               change = 1;
3658               removed_p = 1;
3659               break;
3660             }
3661         }
3662       if (!removed_p)
3663         ei_next (&ei);
3664     }
3665   return change;
3666 }
3667
3668 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3669    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3670    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3671    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3672
3673    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3674
3675 static int
3676 bypass_conditional_jumps (void)
3677 {
3678   basic_block bb;
3679   int changed;
3680   rtx setcc;
3681   rtx insn;
3682   rtx dest;
3683
3684   /* Note we start at block 1.  */
3685   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3686     return 0;
3687
3688   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3689   mark_dfs_back_edges ();
3690
3691   changed = 0;
3692   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3693                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3694     {
3695       /* Check for more than one predecessor.  */
3696       if (!single_pred_p (bb))
3697         {
3698           setcc = NULL_RTX;
3699           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3700             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3701               {
3702                 if (setcc)
3703                   break;
3704                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3705                   break;
3706
3707                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3708                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3709                   setcc = insn;
3710                 else
3711                   break;
3712               }
3713             else if (JUMP_P (insn))
3714               {
3715                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3716                     && onlyjump_p (insn))
3717                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3718                 break;
3719               }
3720             else if (INSN_P (insn))
3721               break;
3722         }
3723     }
3724
3725   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3726      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3727   if (changed)
3728     commit_edge_insertions();
3729
3730   return changed;
3731 }
3732 \f
3733 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3734
3735 /* Local properties of expressions.  */
3736 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3737 static sbitmap *transp;
3738
3739 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3740    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3741    created by a calls.  */
3742 static sbitmap *transpout;
3743
3744 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3745 static sbitmap *comp;
3746
3747 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3748 static sbitmap *antloc;
3749
3750 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3751    point.  */
3752 static sbitmap *pre_optimal;
3753
3754 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3755 static sbitmap *pre_redundant;
3756
3757 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3758 static sbitmap *pre_insert_map;
3759
3760 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3761 static sbitmap *pre_delete_map;
3762
3763 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3764 static struct edge_list *edge_list;
3765
3766 /* Redundant insns.  */
3767 static sbitmap pre_redundant_insns;
3768
3769 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3770
3771 static void
3772 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3773 {
3774   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3775   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3776   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3777
3778   pre_optimal = NULL;
3779   pre_redundant = NULL;
3780   pre_insert_map = NULL;
3781   pre_delete_map = NULL;
3782   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3783
3784   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3785 }
3786
3787 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3788
3789 static void
3790 free_pre_mem (void)
3791 {
3792   sbitmap_vector_free (transp);
3793   sbitmap_vector_free (comp);
3794
3795   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3796
3797   if (pre_optimal)
3798     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3799   if (pre_redundant)
3800     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3801   if (pre_insert_map)
3802     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3803   if (pre_delete_map)
3804     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3805
3806   transp = comp = NULL;
3807   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3808 }
3809
3810 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3811
3812 static void
3813 compute_pre_data (void)
3814 {
3815   sbitmap trapping_expr;
3816   basic_block bb;
3817   unsigned int ui;
3818
3819   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3820   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3821
3822   /* Collect expressions which might trap.  */
3823   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3824   sbitmap_zero (trapping_expr);
3825   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3826     {
3827       struct expr *e;
3828       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3829         if (may_trap_p (e->expr))
3830           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3831     }
3832
3833   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3834
3835      ~(TRANSP | COMP)
3836   */
3837
3838   FOR_EACH_BB (bb)
3839     {
3840       edge e;
3841       edge_iterator ei;
3842
3843       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3844          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3845          place the instruction on the edge.  So make them neither
3846          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3847       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3848         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3849           {
3850             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3851             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3852             break;
3853           }
3854
3855       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3856       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3857     }
3858
3859   edge_list = pre_edge_lcm (expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3860                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3861   sbitmap_vector_free (antloc);
3862   antloc = NULL;
3863   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3864   ae_kill = NULL;
3865   sbitmap_free (trapping_expr);
3866 }
3867 \f
3868 /* PRE utilities */
3869
3870 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3871    block BB.
3872
3873    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3874    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3875
3876    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3877    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3878    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3879    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3880    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3881    the closest such expression.  */
3882
3883 static int
3884 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3885 {
3886   edge pred;
3887   edge_iterator ei;
3888   
3889   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3890     {
3891       basic_block pred_bb = pred->src;
3892
3893       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3894           /* Has predecessor has already been visited?  */
3895           || visited[pred_bb->index])
3896         ;/* Nothing to do.  */
3897
3898       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3899       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3900         {
3901           /* Is this the occurrence we're looking for?
3902              Note that there's only one generating occurrence per block
3903              so we just need to check the block number.  */
3904           if (occr_bb == pred_bb)
3905             return 1;
3906
3907           visited[pred_bb->index] = 1;
3908         }
3909       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3910       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3911         visited[pred_bb->index] = 1;
3912
3913       /* Neither gen nor kill.  */
3914       else
3915         {
3916           visited[pred_bb->index] = 1;
3917           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3918             return 1;
3919         }
3920     }
3921
3922   /* All paths have been checked.  */
3923   return 0;
3924 }
3925
3926 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3927    memory allocated for that function is returned.  */
3928
3929 static int
3930 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3931 {
3932   int rval;
3933   char *visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
3934
3935   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3936
3937   free (visited);
3938   return rval;
3939 }
3940 \f
3941
3942 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3943    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3944    the value of BB.  */
3945
3946 static rtx
3947 process_insert_insn (struct expr *expr)
3948 {
3949   rtx reg = expr->reaching_reg;
3950   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3951   rtx pat;
3952
3953   start_sequence ();
3954
3955   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3956      just copy it to a register.  */
3957   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3958     emit_move_insn (reg, exp);
3959
3960   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3961      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3962      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3963   else
3964     {
3965       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3966
3967       if (insn_invalid_p (insn))
3968         gcc_unreachable ();
3969     }
3970   
3971
3972   pat = get_insns ();
3973   end_sequence ();
3974
3975   return pat;
3976 }
3977
3978 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3979
3980    This is used by both the PRE and code hoisting.
3981
3982    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3983    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3984    no sense for code hoisting.  */
3985
3986 static void
3987 insert_insn_end_bb (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
3988 {
3989   rtx insn = BB_END (bb);
3990   rtx new_insn;
3991   rtx reg = expr->reaching_reg;
3992   int regno = REGNO (reg);
3993   rtx pat, pat_end;
3994
3995   pat = process_insert_insn (expr);
3996   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
3997
3998   pat_end = pat;
3999   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
4000     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
4001
4002   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4003      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
4004      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4005
4006   if (JUMP_P (insn)
4007       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
4008           && (!single_succ_p (bb)
4009               || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4010     {
4011 #ifdef HAVE_cc0
4012       rtx note;
4013 #endif
4014       /* It should always be the case that we can put these instructions
4015          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4016          Check this.  */
4017       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
4018                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4019                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4020
4021       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4022          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4023          the new instruction just before the tablejump.  */
4024       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4025           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4026         insn = prev_real_insn (insn);
4027
4028 #ifdef HAVE_cc0
4029       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4030          if cc0 isn't set.  */
4031       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4032       if (note)
4033         insn = XEXP (note, 0);
4034       else
4035         {
4036           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4037           if (maybe_cc0_setter
4038               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4039               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4040             insn = maybe_cc0_setter;
4041         }
4042 #endif
4043       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4044       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4045     }
4046
4047   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4048      of exception handling.  */
4049   else if (CALL_P (insn)
4050            && (!single_succ_p (bb)
4051                || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4052     {
4053       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4054          we search backward and place the instructions before the first
4055          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4056          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4057
4058          It should always be the case that we can put these instructions
4059          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4060          Check this.  */
4061
4062       gcc_assert (!pre
4063                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4064                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4065
4066       /* Since different machines initialize their parameter registers
4067          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4068          parameter registers.  */
4069       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4070
4071       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4072          before the first parameter load.
4073
4074          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4075          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4076          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4077          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4078          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4079       while (LABEL_P (insn)
4080              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4081         insn = NEXT_INSN (insn);
4082
4083       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4084     }
4085   else
4086     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn);
4087
4088   while (1)
4089     {
4090       if (INSN_P (pat))
4091         {
4092           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4093           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4094         }
4095       if (pat == pat_end)
4096         break;
4097       pat = NEXT_INSN (pat);
4098     }
4099
4100   gcse_create_count++;
4101
4102   if (dump_file)
4103     {
4104       fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4105                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4106       fprintf (dump_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4107                expr->bitmap_index, regno);
4108     }
4109 }
4110
4111 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4112    the expressions fully redundant.  */
4113
4114 static int
4115 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4116 {
4117   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4118   sbitmap *inserted;
4119
4120   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4121      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4122
4123   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4124   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4125   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4126   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4127
4128   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4129     {
4130       int indx;
4131       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4132
4133       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4134         {
4135           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4136
4137           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4138             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4139               {
4140                 struct expr *expr = index_map[j];
4141                 struct occr *occr;
4142
4143                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4144                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4145                   {
4146                     if (! occr->deleted_p)
4147                       continue;
4148
4149                     /* Insert this expression on this edge if it would
4150                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4151                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4152                       {
4153                         rtx insn;
4154                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4155
4156                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4157                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4158                            the previous block. There are several alternatives
4159                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4160                            handling this situation.  This one is easiest for
4161                            now.  */
4162
4163                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
4164                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4165                         else
4166                           {
4167                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4168                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4169                           }
4170
4171                         if (dump_file)
4172                           {
4173                             fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4174                                      bb->index,
4175                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4176                             fprintf (dump_file, "copy expression %d\n",
4177                                      expr->bitmap_index);
4178                           }
4179
4180                         update_ld_motion_stores (expr);
4181                         SET_BIT (inserted[e], j);
4182                         did_insert = 1;
4183                         gcse_create_count++;
4184                       }
4185                   }
4186               }
4187         }
4188     }
4189
4190   sbitmap_vector_free (inserted);
4191   return did_insert;
4192 }
4193
4194 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4195    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4196      reaching_reg <- old_reg
4197    it's better to do the following:
4198      reaching_reg <- expr
4199      old_reg      <- reaching_reg
4200    because this way copy propagation can discover additional PRE
4201    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4202    When "expr" is a store, i.e.
4203    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4204      reaching_reg <- old_reg
4205    it's better to add it before as follows:
4206      reaching_reg <- old_reg
4207      MEM          <- reaching_reg.  */
4208
4209 static void
4210 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4211 {
4212   rtx reg = expr->reaching_reg;
4213   int regno = REGNO (reg);
4214   int indx = expr->bitmap_index;
4215   rtx pat = PATTERN (insn);
4216   rtx set, first_set, new_insn;
4217   rtx old_reg;
4218   int i;
4219
4220   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4221   switch (GET_CODE (pat))
4222     {
4223     case SET:
4224       set = pat;
4225       break;
4226
4227     case PARALLEL:
4228       /* Search through the parallel looking for the set whose
4229          source was the expression that we're interested in.  */
4230       first_set = NULL_RTX;
4231       set = NULL_RTX;
4232       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4233         {
4234           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4235           if (GET_CODE (x) == SET)
4236             {
4237               /* If the source was a REG_EQUAL or REG_EQUIV note, we
4238                  may not find an equivalent expression, but in this
4239                  case the PARALLEL will have a single set.  */
4240               if (first_set == NULL_RTX)
4241                 first_set = x;
4242               if (expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4243                 {
4244                   set = x;
4245                   break;
4246                 }
4247             }
4248         }
4249
4250       gcc_assert (first_set);
4251       if (set == NULL_RTX)
4252         set = first_set;
4253       break;
4254
4255     default:
4256       gcc_unreachable ();
4257     }
4258
4259   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4260     {
4261       old_reg = SET_DEST (set);
4262       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4263       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4264         {
4265           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4266           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4267
4268           /* Keep register set table up to date.  */
4269           record_one_set (regno, insn);
4270         }
4271       else
4272         {
4273           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4274           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4275
4276           /* Keep register set table up to date.  */
4277           record_one_set (regno, new_insn);
4278         }
4279     }
4280   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4281     {
4282       old_reg = SET_SRC (set);
4283       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4284
4285       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4286       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4287         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4288       else
4289         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4290
4291       /* Keep register set table up to date.  */
4292       record_one_set (regno, new_insn);
4293     }
4294
4295   gcse_create_count++;
4296
4297   if (dump_file)
4298     fprintf (dump_file,
4299              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4300               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4301               INSN_UID (insn), regno);
4302 }
4303
4304 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4305    to `reaching_reg'.  */
4306
4307 static void
4308 pre_insert_copies (void)
4309 {
4310   unsigned int i, added_copy;
4311   struct expr *expr;
4312   struct occr *occr;
4313   struct occr *avail;
4314
4315   /* For each available expression in the table, copy the result to
4316      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4317
4318      ??? The current algorithm is rather brute force.
4319      Need to do some profiling.  */
4320
4321   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4322     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4323       {
4324         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4325            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4326            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4327            deleted.  This test also avoids further processing if the
4328            expression wasn't deleted anywhere.  */
4329         if (expr->reaching_reg == NULL)
4330           continue;
4331
4332         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4333         added_copy = 0;
4334
4335         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4336           {
4337             if (! occr->deleted_p)
4338               continue;
4339
4340             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4341               {
4342                 rtx insn = avail->insn;
4343
4344                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4345                 if (avail->copied_p)
4346                   continue;
4347
4348                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4349                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4350                   continue;
4351
4352                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4353                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4354                                                expr,
4355                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4356                   continue;
4357
4358                 added_copy = 1;
4359
4360                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4361                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4362                 avail->copied_p = 1;
4363               }
4364           }
4365
4366           if (added_copy)
4367             update_ld_motion_stores (expr);
4368       }
4369 }
4370
4371 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4372    in INSN.  */
4373 static rtx
4374 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4375 {
4376   rtx new;
4377   rtx set = single_set (insn), set2;
4378   rtx note;
4379   rtx eqv;
4380
4381   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4382      we've verified to be valid.  */
4383
4384   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4385
4386   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4387   set2 = single_set (new);
4388   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4389     return new;
4390   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4391     eqv = XEXP (note, 0);
4392   else
4393     eqv = SET_SRC (set);
4394
4395   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4396
4397   return new;
4398 }
4399
4400 /* Delete redundant computations.
4401    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4402    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4403    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4404
4405    Returns nonzero if a change is made.  */
4406
4407 static int
4408 pre_delete (void)
4409 {
4410   unsigned int i;
4411   int changed;
4412   struct expr *expr;
4413   struct occr *occr;
4414
4415   changed = 0;
4416   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4417     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4418          expr != NULL;
4419          expr = expr->next_same_hash)
4420       {
4421         int indx = expr->bitmap_index;
4422
4423         /* We only need to search antic_occr since we require
4424            ANTLOC != 0.  */
4425
4426         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4427           {
4428             rtx insn = occr->insn;
4429             rtx set;
4430             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4431
4432             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4433             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4434                 && (set = single_set (insn)) != 0)
4435               {
4436                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4437                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4438                    the mode of the original destination pseudo.  */
4439                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4440                   expr->reaching_reg
4441                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4442
4443                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4444                 delete_insn (insn);
4445                 occr->deleted_p = 1;
4446                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4447                 changed = 1;
4448                 gcse_subst_count++;
4449
4450                 if (dump_file)
4451                   {
4452                     fprintf (dump_file,
4453                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4454                                INSN_UID (insn), indx);
4455                     fprintf (dump_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4456                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4457                   }
4458               }
4459           }
4460       }
4461
4462   return changed;
4463 }
4464
4465 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4466    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4467    has been done.
4468
4469    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4470    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4471    Compiler Design and Implementation.
4472
4473    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4474    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4475    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4476    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4477    through the block.
4478
4479    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4480    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4481    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4482    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4483    redundancies.  */
4484
4485 static int
4486 pre_gcse (void)
4487 {
4488   unsigned int i;
4489   int did_insert, changed;
4490   struct expr **index_map;
4491   struct expr *expr;
4492
4493   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4494      hash table entry.  */
4495
4496   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
4497   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4498     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4499       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4500
4501   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4502   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4503   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4504
4505   /* Delete the redundant insns first so that
4506      - we know what register to use for the new insns and for the other
4507        ones with reaching expressions
4508      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4509
4510   changed = pre_delete ();
4511
4512   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4513
4514   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4515      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4516   pre_insert_copies ();
4517   if (did_insert)
4518     {
4519       commit_edge_insertions ();
4520       changed = 1;
4521     }
4522
4523   free (index_map);
4524   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4525   return changed;
4526 }
4527
4528 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4529
4530    Return nonzero if a change was made.  */
4531
4532 static int
4533 one_pre_gcse_pass (int pass)
4534 {
4535   int changed = 0;
4536
4537   gcse_subst_count = 0;
4538   gcse_create_count = 0;
4539
4540   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4541   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4542   if (flag_gcse_lm)
4543     compute_ld_motion_mems ();
4544
4545   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4546   trim_ld_motion_mems ();
4547   if (dump_file)
4548     dump_hash_table (dump_file, "Expression", &expr_hash_table);
4549
4550   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4551     {
4552       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4553       compute_pre_data ();
4554       changed |= pre_gcse ();
4555       free_edge_list (edge_list);
4556       free_pre_mem ();
4557     }
4558
4559   free_ldst_mems ();
4560   remove_fake_exit_edges ();
4561   free_hash_table (&expr_hash_table);
4562
4563   if (dump_file)
4564     {
4565       fprintf (dump_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4566                current_function_name (), pass, bytes_used);
4567       fprintf (dump_file, "%d substs, %d insns created\n",
4568                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4569     }
4570
4571   return changed;
4572 }
4573 \f
4574 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
4575    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
4576    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
4577    because the following loop optimization pass requires them.  */
4578
4579 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
4580    could probably share code here.  */
4581
4582 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4583    then we would not need to do this here, because jump would add the
4584    necessary REG_LABEL notes.  */
4585
4586 static void
4587 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4588 {
4589   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4590   int i, j;
4591   const char *fmt;
4592
4593   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4594     {
4595       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4596          avoid flow generating (slightly) worse code.
4597
4598          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4599          mark_jump_label for additional information).  */
4600
4601       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
4602                                             REG_NOTES (insn));
4603       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4604         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4605       return;
4606     }
4607
4608   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4609     {
4610       if (fmt[i] == 'e')
4611         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4612       else if (fmt[i] == 'E')
4613         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4614           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4615     }
4616 }
4617
4618 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4619
4620    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4621    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4622    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4623    non-local labels and exceptions.
4624
4625    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4626    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4627    it should be possible with exception handling, since we still have
4628    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4629    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4630
4631 static void
4632 compute_transpout (void)
4633 {
4634   basic_block bb;
4635   unsigned int i;
4636   struct expr *expr;
4637
4638   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4639
4640   FOR_EACH_BB (bb)
4641     {
4642       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
4643          end in call instructions for reasons other than abnormal
4644          control flow.  */
4645       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4646         continue;
4647
4648       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4649         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4650           if (MEM_P (expr->expr))
4651             {
4652               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4653                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4654                 continue;
4655
4656               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4657                  analysis to determine if this mem is actually killed
4658                  by this call.  */
4659               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4660             }
4661     }
4662 }
4663
4664 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4665
4666 /* Very busy expressions.  */
4667 static sbitmap *hoist_vbein;
4668 static sbitmap *hoist_vbeout;
4669
4670 /* Hoistable expressions.  */
4671 static sbitmap *hoist_exprs;
4672
4673 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4674    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4675    more effective than the tail merging code in jump.c.
4676
4677    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4678    code hoisting.  It would be nice.  */
4679
4680 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4681
4682 static void
4683 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4684 {
4685   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4686   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4687   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4688
4689   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4690   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4691   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4692   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4693 }
4694
4695 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4696
4697 static void
4698 free_code_hoist_mem (void)
4699 {
4700   sbitmap_vector_free (antloc);
4701   sbitmap_vector_free (transp);
4702   sbitmap_vector_free (comp);
4703
4704   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4705   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4706   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4707   sbitmap_vector_free (transpout);
4708
4709   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4710 }
4711
4712 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4713
4714    An expression is very busy if all paths from a given point
4715    compute the expression.  */
4716
4717 static void
4718 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4719 {
4720   int changed, passes;
4721   basic_block bb;
4722
4723   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4724   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4725
4726   passes = 0;
4727   changed = 1;
4728
4729   while (changed)
4730     {
4731       changed = 0;
4732
4733       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4734          the convergence.  */
4735       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4736         {
4737           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
4738                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
4739           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4740             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
4741         }
4742
4743       passes++;
4744     }
4745
4746   if (dump_file)
4747     fprintf (dump_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4748 }
4749
4750 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4751
4752 static void
4753 compute_code_hoist_data (void)
4754 {
4755   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4756   compute_transpout ();
4757   compute_code_hoist_vbeinout ();
4758   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4759   if (dump_file)
4760     fprintf (dump_file, "\n");
4761 }
4762
4763 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4764    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4765
4766    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4767    to me that the expression must either be computed or transparent in
4768    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4769    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4770    the expression wasn't a loop invariant.
4771
4772    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4773    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4774    paths.  */
4775
4776 static int
4777 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4778 {
4779   edge pred;
4780   edge_iterator ei;
4781   int visited_allocated_locally = 0;
4782
4783
4784   if (visited == NULL)
4785     {
4786       visited_allocated_locally = 1;
4787       visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
4788     }
4789
4790   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4791     {
4792       basic_block pred_bb = pred->src;
4793
4794       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4795         break;
4796       else if (pred_bb == expr_bb)
4797         continue;
4798       else if (visited[pred_bb->index])
4799         continue;
4800
4801       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4802       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4803         break;
4804       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4805         break;
4806
4807       /* Not killed.  */
4808       else
4809         {
4810           visited[pred_bb->index] = 1;
4811           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4812                                            pred_bb, visited))
4813             break;
4814         }
4815     }
4816   if (visited_allocated_locally)
4817     free (visited);
4818
4819   return (pred == NULL);
4820 }
4821 \f
4822 /* Actually perform code hoisting.  */
4823
4824 static void
4825 hoist_code (void)
4826 {
4827   basic_block bb, dominated;
4828   basic_block *domby;
4829   unsigned int domby_len;
4830   unsigned int i,j;
4831   struct expr **index_map;
4832   struct expr *expr;
4833
4834   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4835
4836   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4837      hash table entry.  */
4838
4839   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
4840   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4841     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4842       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4843
4844   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4845      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4846   FOR_EACH_BB (bb)
4847     {
4848       int found = 0;
4849       int insn_inserted_p;
4850
4851       domby_len = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb, &domby);
4852       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4853          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4854       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4855         {
4856           int hoistable = 0;
4857
4858           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4859               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4860             {
4861               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4862                  we look at every block BB dominates to see if it
4863                  computes the expression.  */
4864               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4865                 {
4866                   dominated = domby[j];
4867                   /* Ignore self dominance.  */
4868                   if (bb == dominated)
4869                     continue;
4870                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4871                      the busy expression and whether or not moving that
4872                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4873                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4874                     continue;
4875
4876                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4877                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4878
4879                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4880                      from a dominated block into BB.  */
4881                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4882                     hoistable++;
4883                 }
4884
4885               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4886                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4887                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4888                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4889                  allocation.  One could increase this value to try harder
4890                  to avoid any possible code expansion due to register
4891                  allocation issues; however experiments have shown that
4892                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4893                  from two successors, so raising this threshold is likely
4894                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4895               if (hoistable > 1)
4896                 {
4897                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4898                   found = 1;
4899                 }
4900             }
4901         }
4902       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4903       if (! found)
4904         {
4905           free (domby);
4906         continue;
4907         }
4908
4909       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4910       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4911         {
4912           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4913              note when we've inserted it.  */
4914           insn_inserted_p = 0;
4915
4916           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4917           if (TEST_BIT (hoist_exprs[bb->index], i))
4918             {
4919               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4920                  we look at every block BB dominates to see if it
4921                  computes the expression.  */
4922               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4923                 {
4924                   dominated = domby[j];
4925                   /* Ignore self dominance.  */
4926                   if (bb == dominated)
4927                     continue;
4928
4929                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4930                      the busy expression and whether or not moving that
4931                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4932                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4933                     continue;
4934
4935                   /* The expression is computed in the dominated block and
4936                      it would be safe to compute it at the start of the
4937                      dominated block.  Now we have to determine if the
4938                      expression would reach the dominated block if it was
4939                      placed at the end of BB.  */
4940                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4941                     {
4942                       struct expr *expr = index_map[i];
4943                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4944                       rtx insn;
4945                       rtx set;
4946
4947                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4948                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4949                         occr = occr->next;
4950
4951                       gcc_assert (occr);
4952                       insn = occr->insn;
4953                       set = single_set (insn);
4954                       gcc_assert (set);
4955
4956                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4957                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
4958                          from the mode of the original destination pseudo.  */
4959                       if (expr->reaching_reg == NULL)
4960                         expr->reaching_reg
4961                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4962
4963                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4964                       delete_insn (insn);
4965                       occr->deleted_p = 1;
4966                       if (!insn_inserted_p)
4967                         {
4968                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
4969                           insn_inserted_p = 1;
4970                         }
4971                     }
4972                 }
4973             }
4974         }
4975       free (domby);
4976     }
4977
4978   free (index_map);
4979 }
4980
4981 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
4982
4983    Return nonzero if a change was made.  */
4984
4985 static int
4986 one_code_hoisting_pass (void)
4987 {
4988   int changed = 0;
4989
4990   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4991   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4992   if (dump_file)
4993     dump_hash_table (dump_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
4994
4995   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4996     {
4997       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4998       compute_code_hoist_data ();
4999       hoist_code ();
5000       free_code_hoist_mem ();
5001     }
5002
5003   free_hash_table (&expr_hash_table);
5004
5005   return changed;
5006 }
5007 \f
5008 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5009     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5010     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5011
5012             int i;
5013             float a[10];
5014
5015             void foo(float scale)
5016             {
5017               for (i=0; i<10; i++)
5018                 a[i] *= scale;
5019             }
5020
5021     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5022     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
5023     of the loop.
5024
5025       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
5026     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5027     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5028
5029       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5030     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5031     in the loop.  */
5032
5033 static hashval_t
5034 pre_ldst_expr_hash (const void *p)
5035 {
5036   int do_not_record_p = 0;
5037   const struct ls_expr *x = p;
5038   return hash_rtx (x->pattern, GET_MODE (x->pattern), &do_not_record_p, NULL, false);
5039 }
5040
5041 static int
5042 pre_ldst_expr_eq (const void *p1, const void *p2)
5043 {
5044   const struct ls_expr *ptr1 = p1, *ptr2 = p2;
5045   return expr_equiv_p (ptr1->pattern, ptr2->pattern);
5046 }
5047
5048 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5049    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5050
5051 static struct ls_expr *
5052 ldst_entry (rtx x)
5053 {
5054   int do_not_record_p = 0;
5055   struct ls_expr * ptr;
5056   unsigned int hash;
5057   void **slot;
5058   struct ls_expr e;
5059
5060   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5061                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5062
5063   e.pattern = x;
5064   slot = htab_find_slot_with_hash (pre_ldst_table, &e, hash, INSERT);
5065   if (*slot)
5066     return (struct ls_expr *)*slot;
5067
5068   ptr = XNEW (struct ls_expr);
5069
5070   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5071   ptr->expr         = NULL;
5072   ptr->pattern      = x;
5073   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5074   ptr->loads        = NULL_RTX;
5075   ptr->stores       = NULL_RTX;
5076   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5077   ptr->invalid      = 0;
5078   ptr->index        = 0;
5079   ptr->hash_index   = hash;
5080   pre_ldst_mems     = ptr;
5081   *slot = ptr;
5082
5083   return ptr;
5084 }
5085
5086 /* Free up an individual ldst entry.  */
5087
5088 static void
5089 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5090 {
5091   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5092   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5093
5094   free (ptr);
5095 }
5096
5097 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5098
5099 static void
5100 free_ldst_mems (void)
5101 {
5102   if (pre_ldst_table)
5103     htab_delete (pre_ldst_table);
5104   pre_ldst_table = NULL;
5105
5106   while (pre_ldst_mems)
5107     {
5108       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5109
5110       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5111
5112       free_ldst_entry (tmp);
5113     }
5114
5115   pre_ldst_mems = NULL;
5116 }
5117
5118 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5119
5120 static void
5121 print_ldst_list (FILE * file)
5122 {
5123   struct ls_expr * ptr;
5124
5125   fprintf (file, "LDST list: \n");
5126
5127   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5128     {
5129       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5130
5131       print_rtl (file, ptr->pattern);
5132
5133       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5134
5135       if (ptr->loads)
5136         print_rtl (file, ptr->loads);
5137       else
5138         fprintf (file, "(nil)");
5139
5140       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5141
5142       if (ptr->stores)
5143         print_rtl (file, ptr->stores);
5144       else
5145         fprintf (file, "(nil)");
5146
5147       fprintf (file, "\n\n");
5148     }
5149
5150   fprintf (file, "\n");
5151 }
5152
5153 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5154
5155 static struct ls_expr *
5156 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5157 {
5158   struct ls_expr e;
5159   void **slot;
5160   if (!pre_ldst_table)
5161     return NULL;
5162   e.pattern = x;
5163   slot = htab_find_slot (pre_ldst_table, &e, NO_INSERT);
5164   if (!slot || ((struct ls_expr *)*slot)->invalid)
5165     return NULL;
5166   return *slot;
5167 }
5168
5169 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5170
5171 static int
5172 enumerate_ldsts (void)
5173 {
5174   struct ls_expr * ptr;
5175   int n = 0;
5176
5177   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5178     ptr->index = n++;
5179
5180   return n;
5181 }
5182
5183 /* Return first item in the list.  */
5184
5185 static inline struct ls_expr *
5186 first_ls_expr (void)
5187 {
5188   return pre_ldst_mems;
5189 }
5190
5191 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5192
5193 static inline struct ls_expr *
5194 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5195 {
5196   return ptr->next;
5197 }
5198 \f
5199 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5200
5201 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5202    side effects. These are the types of loads we consider for the
5203    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5204
5205 static int
5206 simple_mem (rtx x)
5207 {
5208   if (! MEM_P (x))
5209     return 0;
5210
5211   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5212     return 0;
5213
5214   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5215     return 0;
5216
5217   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5218      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5219      continue.  */
5220   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5221     return 0;
5222
5223   if (side_effects_p (x))
5224     return 0;
5225
5226   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5227   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5228     return 0;
5229
5230   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5231     return 0;
5232
5233   return 1;
5234 }
5235
5236 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5237    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5238    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5239    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5240    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5241    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5242    fix it up.  */
5243
5244 static void
5245 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5246 {
5247   const char * fmt;
5248   int i, j;
5249   struct ls_expr * ptr;
5250
5251   /* Invalidate it in the list.  */
5252   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5253     {
5254       ptr = ldst_entry (x);
5255       ptr->invalid = 1;
5256     }
5257
5258   /* Recursively process the insn.  */
5259   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5260
5261   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5262     {
5263       if (fmt[i] == 'e')
5264         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5265       else if (fmt[i] == 'E')
5266         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5267           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5268     }
5269 }
5270
5271 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5272    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5273    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5274    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5275    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5276    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5277    later.  */
5278
5279 static void
5280 compute_ld_motion_mems (void)
5281 {
5282   struct ls_expr * ptr;
5283   basic_block bb;
5284   rtx insn;
5285
5286   pre_ldst_mems = NULL;
5287   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5288                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5289
5290   FOR_EACH_BB (bb)
5291     {
5292       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5293         {
5294           if (INSN_P (insn))
5295             {
5296               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5297                 {
5298                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5299                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5300
5301                   /* Check for a simple LOAD...  */
5302                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5303                     {
5304                       ptr = ldst_entry (src);
5305                       if (REG_P (dest))
5306                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5307                       else
5308                         ptr->invalid = 1;
5309                     }
5310                   else
5311                     {
5312                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5313                       invalidate_any_buried_refs (src);
5314                     }
5315
5316                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5317                      will block any movement we might do later. We only care
5318                      about this exact pattern since those are the only
5319                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5320                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5321                     {
5322                       ptr = ldst_entry (dest);
5323
5324                       if (! MEM_P (src)
5325                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5326                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5327                              returns 0 for all REGs.  */
5328                           && can_assign_to_reg_p (src))
5329                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5330                       else
5331                         ptr->invalid = 1;
5332                     }
5333                 }
5334               else
5335                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5336             }
5337         }
5338     }
5339 }
5340
5341 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5342    expression list for pre gcse.  */
5343
5344 static void
5345 trim_ld_motion_mems (void)
5346 {
5347   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5348   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5349
5350   while (ptr != NULL)
5351     {
5352       struct expr * expr;
5353
5354       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5355       if (! ptr->invalid)
5356         {
5357           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5358           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5359
5360           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5361                expr != NULL;
5362                expr = expr->next_same_hash)
5363             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5364               break;
5365         }
5366       else
5367         expr = (struct expr *) 0;
5368
5369       if (expr)
5370         {
5371           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5372           ptr->expr = expr;
5373           last = & ptr->next;
5374           ptr = ptr->next;
5375         }
5376       else
5377         {
5378           *last = ptr->next;
5379           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5380           free_ldst_entry (ptr);
5381           ptr = * last;
5382         }
5383     }
5384
5385   /* Show the world what we've found.  */
5386   if (dump_file && pre_ldst_mems != NULL)
5387     print_ldst_list (dump_file);
5388 }
5389
5390 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5391    a reaching register, and update any stores that are needed if
5392    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5393    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5394    the reaching register into the store location. These keeps the
5395    correct value in the reaching register for the loads.  */
5396
5397 static void
5398 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5399 {
5400   struct ls_expr * mem_ptr;
5401
5402   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5403     {
5404       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5405          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5406          dead and should be eliminated later.  */
5407
5408       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5409          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5410          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5411          (set reg expr) in that insn.  */
5412       rtx list = mem_ptr->stores;
5413
5414       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5415         {
5416           rtx insn = XEXP (list, 0);
5417           rtx pat = PATTERN (insn);
5418           rtx src = SET_SRC (pat);
5419           rtx reg = expr->reaching_reg;
5420           rtx copy, new;
5421
5422           /* If we've already copied it, continue.  */
5423           if (expr->reaching_reg == src)
5424             continue;
5425
5426           if (dump_file)
5427             {
5428               fprintf (dump_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5429               print_rtl (dump_file, expr->reaching_reg);
5430               fprintf (dump_file, ":\n  ");
5431               print_inline_rtx (dump_file, insn, 8);
5432               fprintf (dump_file, "\n");
5433             }
5434
5435           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5436           new = emit_insn_before (copy, insn);
5437           record_one_set (REGNO (reg), new);
5438           SET_SRC (pat) = reg;
5439
5440           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5441           INSN_CODE (insn) = -1;
5442           gcse_create_count++;
5443         }
5444     }
5445 }
5446 \f
5447 /* Store motion code.  */
5448
5449 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5450 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5451 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5452
5453 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5454    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5455 static int * regvec;
5456
5457 /* And current insn, for the same routine.  */
5458 static rtx compute_store_table_current_insn;
5459
5460 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5461 static sbitmap * st_antloc;
5462
5463 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5464 static int num_stores;
5465
5466 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5467    note_stores.  */
5468
5469 static void
5470 reg_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5471               void *data)
5472 {
5473   sbitmap bb_reg = data;
5474
5475   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5476     dest = SUBREG_REG (dest);
5477
5478   if (REG_P (dest))
5479     {
5480       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5481       if (bb_reg)
5482         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5483     }
5484 }
5485
5486 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5487    note_stores.  */
5488
5489 static void
5490 reg_clear_last_set (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5491               void *data)
5492 {
5493   int *dead_vec = data;
5494
5495   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5496     dest = SUBREG_REG (dest);
5497
5498   if (REG_P (dest) &&
5499       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5500     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5501 }
5502
5503 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5504    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5505
5506 static bool
5507 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
5508 {
5509   rtx reg;
5510
5511   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5512     {
5513       reg = XEXP (x, 0);
5514       if (regs_set[REGNO(reg)])
5515         return false;
5516     }
5517
5518   return true;
5519 }
5520
5521 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5522 static rtx
5523 extract_mentioned_regs (rtx x)
5524 {
5525   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5526 }
5527
5528 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5529    registers.  */
5530 static rtx
5531 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5532 {
5533   int i;
5534   enum rtx_code code;
5535   const char * fmt;
5536
5537   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5538  repeat:
5539
5540   if (x == 0)
5541     return accum;
5542
5543   code = GET_CODE (x);
5544   switch (code)
5545     {
5546     case REG:
5547       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5548
5549     case MEM:
5550       x = XEXP (x, 0);
5551       goto repeat;
5552
5553     case PRE_DEC:
5554     case PRE_INC:
5555     case POST_DEC:
5556     case POST_INC:
5557       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5558       gcc_unreachable ();
5559
5560     case PC:
5561     case CC0: /*FIXME*/
5562     case CONST:
5563     case CONST_INT:
5564     case CONST_DOUBLE:
5565     case CONST_VECTOR:
5566     case SYMBOL_REF:
5567     case LABEL_REF:
5568     case ADDR_VEC:
5569     case ADDR_DIFF_VEC:
5570       return accum;
5571
5572     default:
5573       break;
5574     }
5575
5576   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5577   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5578
5579   for (; i >= 0; i--)
5580     {
5581       if (fmt[i] == 'e')
5582         {
5583           rtx tem = XEXP (x, i);
5584
5585           /* If we are about to do the last recursive call
5586              needed at this level, change it into iteration.  */
5587           if (i == 0)
5588             {
5589               x = tem;
5590               goto repeat;
5591             }
5592
5593           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5594         }
5595       else if (fmt[i] == 'E')
5596         {
5597           int j;
5598
5599           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5600             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5601         }
5602     }
5603
5604   return accum;
5605 }
5606
5607 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5608    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5609    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5610    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5611    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5612
5613    The results are stored this way:
5614
5615    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5616    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5617       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5618       expression of this type may be anticipatable
5619    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5620       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5621    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5622       available is stored in reaching_reg.
5623
5624    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5625    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5626    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5627    */
5628
5629 static void
5630 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5631 {
5632   struct ls_expr * ptr;
5633   rtx dest, set, tmp;
5634   int check_anticipatable, check_available;
5635   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5636
5637   set = single_set (insn);
5638   if (!set)
5639     return;
5640
5641   dest = SET_DEST (set);
5642
5643   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5644       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5645     return;
5646
5647   if (side_effects_p (dest))
5648     return;
5649
5650   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5651      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5652      continue.  */
5653   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5654     return;
5655
5656   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5657      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5658   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5659     return;
5660
5661   /* Make sure that the SET_SRC of this store insns can be assigned to
5662      a register, or we will fail later on in replace_store_insn, which
5663      assumes that we can do this.  But sometimes the target machine has
5664      oddities like MEM read-modify-write instruction.  See for example
5665      PR24257.  */
5666   if (!can_assign_to_reg_p (SET_SRC (set)))
5667     return;
5668
5669   ptr = ldst_entry (dest);
5670   if (!ptr->pattern_regs)
5671     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5672
5673   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5674      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5675   check_anticipatable = 0;
5676   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5677     check_anticipatable = 1;
5678   else
5679     {
5680       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5681       if (tmp != NULL_RTX
5682           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5683         check_anticipatable = 1;
5684     }
5685   if (check_anticipatable)
5686     {
5687       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5688         tmp = NULL_RTX;
5689       else
5690         tmp = insn;
5691       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5692                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5693     }
5694
5695   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5696      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5697      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5698   check_available = 0;
5699   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5700     check_available = 1;
5701   else
5702     {
5703       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5704       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5705         check_available = 1;
5706     }
5707   if (check_available)
5708     {
5709       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5710          failed last time.  */
5711       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5712         {
5713           for (tmp = BB_END (bb);
5714                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5715                tmp = PREV_INSN (tmp))
5716             continue;
5717           if (tmp == insn)
5718             check_available = 0;
5719         }
5720       else
5721         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5722                                               bb, regs_set_after,
5723                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5724     }
5725   if (!check_available)
5726     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5727 }
5728
5729 /* Find available and anticipatable stores.  */
5730
5731 static int
5732 compute_store_table (void)
5733 {
5734   int ret;
5735   basic_block bb;
5736   unsigned regno;
5737   rtx insn, pat, tmp;
5738   int *last_set_in, *already_set;
5739   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5740
5741   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5742
5743   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5744                                                        max_gcse_regno);
5745   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5746   pre_ldst_mems = 0;
5747   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5748                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5749   last_set_in = XCNEWVEC (int, max_gcse_regno);
5750   already_set = XNEWVEC (int, max_gcse_regno);
5751
5752   /* Find all the stores we care about.  */
5753   FOR_EACH_BB (bb)
5754     {
5755       /* First compute the registers set in this block.  */
5756       regvec = last_set_in;
5757
5758       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5759         {
5760           if (! INSN_P (insn))
5761             continue;
5762
5763           if (CALL_P (insn))
5764             {
5765               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5766                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5767                   {
5768                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5769                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5770                   }
5771             }
5772
5773           pat = PATTERN (insn);
5774           compute_store_table_current_insn = insn;
5775           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5776         }
5777
5778       /* Now find the stores.  */
5779       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5780       regvec = already_set;
5781       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5782         {
5783           if (! INSN_P (insn))
5784             continue;
5785
5786           if (CALL_P (insn))
5787             {
5788               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5789                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5790                   already_set[regno] = 1;
5791             }
5792
5793           pat = PATTERN (insn);
5794           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5795
5796           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5797           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5798
5799           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5800           compute_store_table_current_insn = insn;
5801           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5802           if (CALL_P (insn))
5803             {
5804               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5805                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno)
5806                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5807                   last_set_in[regno] = 0;
5808             }
5809         }
5810
5811 #ifdef ENABLE_CHECKING
5812       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5813       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5814         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5815 #endif
5816
5817       /* Clear temporary marks.  */
5818       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5819         {
5820           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5821           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5822               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5823             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5824         }
5825     }
5826
5827   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5828      be no opportunity to optimize them.  */
5829   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5830        ptr != NULL;
5831        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5832     {
5833       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5834         {
5835           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5836           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5837           free_ldst_entry (ptr);
5838         }
5839       else
5840         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5841     }
5842
5843   ret = enumerate_ldsts ();
5844
5845   if (dump_file)
5846     {
5847       fprintf (dump_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5848       print_ldst_list (dump_file);
5849     }
5850
5851   free (last_set_in);
5852   free (already_set);
5853   return ret;
5854 }
5855
5856 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5857    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5858    after the X.  */
5859
5860 static bool
5861 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5862 {
5863   if (after)
5864     return anti_dependence (x, store_pattern);
5865   else
5866     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5867                             rtx_addr_varies_p);
5868 }
5869
5870 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5871    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5872    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5873    after the insn X.  */
5874
5875 static bool
5876 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5877 {
5878   const char * fmt;
5879   int i, j;
5880   int ret = false;
5881
5882   if (!x)
5883     return false;
5884
5885   if (GET_CODE (x) == SET)
5886     x = SET_SRC (x);
5887
5888   if (MEM_P (x))
5889     {
5890       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5891         return true;
5892     }
5893
5894   /* Recursively process the insn.  */
5895   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5896
5897   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5898     {
5899       if (fmt[i] == 'e')
5900         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5901       else if (fmt[i] == 'E')
5902         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5903           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5904     }
5905   return ret;
5906 }
5907
5908 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5909    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5910    after the insn.  Return true if it does.  */
5911
5912 static bool
5913 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
5914 {
5915   rtx reg, base, note;
5916
5917   if (!INSN_P (insn))
5918     return false;
5919
5920   if (CALL_P (insn))
5921     {
5922       /* A normal or pure call might read from pattern,
5923          but a const call will not.  */
5924       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
5925         return true;
5926
5927       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5928          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5929       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5930         {
5931           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5932           if (!base
5933               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5934                   && GET_MODE (base) == Pmode
5935                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5936             return true;
5937         }
5938
5939       return false;
5940     }
5941
5942   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5943     {
5944       rtx pat = PATTERN (insn);
5945       rtx dest = SET_DEST (pat);
5946
5947       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5948         dest = XEXP (dest, 0);
5949
5950       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5951       if (MEM_P (dest)
5952           && !expr_equiv_p (dest, x))
5953         {
5954           if (after)
5955             {
5956               if (output_dependence (dest, x))
5957                 return true;
5958             }
5959           else
5960             {
5961               if (output_dependence (x, dest))
5962                 return true;
5963             }
5964         }
5965       if (find_loads (SET_SRC (pat), x, after))
5966         return true;
5967     }
5968   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
5969     return true;
5970
5971   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
5972      location aliased with X, then this insn kills X.  */
5973   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
5974   if (! note)
5975     return false;
5976   note = XEXP (note, 0);
5977
5978   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
5979      alias relationship, then it does not kill X.  */
5980   if (expr_equiv_p (note, x))
5981     return false;
5982
5983   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
5984   return find_loads (note, x, after);
5985 }
5986
5987 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
5988    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
5989    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
5990    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
5991
5992 static bool
5993 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
5994                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
5995 {
5996   rtx last = BB_END (bb), act;
5997
5998   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
5999     {
6000       /* We do not know where it will happen.  */
6001       if (fail_insn)
6002         *fail_insn = NULL_RTX;
6003       return true;
6004     }
6005
6006   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
6007   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
6008     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
6009       {
6010         if (fail_insn)
6011           *fail_insn = act;
6012         return true;
6013       }
6014
6015   return false;
6016 }
6017
6018 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6019    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
6020    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
6021 static bool
6022 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6023                      int *regs_set_before)
6024 {
6025   rtx first = BB_HEAD (bb);
6026
6027   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
6028     return true;
6029
6030   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6031     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
6032       return true;
6033
6034   return false;
6035 }
6036
6037 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
6038    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
6039 static void
6040 build_store_vectors (void)
6041 {
6042   basic_block bb;
6043   int *regs_set_in_block;
6044   rtx insn, st;
6045   struct ls_expr * ptr;
6046   unsigned regno;
6047
6048   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6049      by aliasing later in its block.  */
6050   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6051   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
6052
6053   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6054   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6055
6056   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6057     {
6058       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6059         {
6060           insn = XEXP (st, 0);
6061           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6062
6063           /* If we've already seen an available expression in this block,
6064              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6065              copy the SRC expression to an unused register in case there
6066              are any side effects.  */
6067           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6068             {
6069               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6070               if (dump_file)
6071                 fprintf (dump_file, "Removing redundant store:\n");
6072               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6073               continue;
6074             }
6075           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6076         }
6077
6078       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6079         {
6080           insn = XEXP (st, 0);
6081           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6082           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6083         }
6084     }
6085
6086   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6087   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6088
6089   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6090   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6091   regs_set_in_block = XNEWVEC (int, max_gcse_regno);
6092
6093   FOR_EACH_BB (bb)
6094     {
6095       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6096         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6097
6098       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6099         {
6100           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6101                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6102             {
6103               /* It should not be necessary to consider the expression
6104                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6105               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6106                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6107                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6108             }
6109           else
6110             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6111         }
6112     }
6113
6114   free (regs_set_in_block);
6115
6116   if (dump_file)
6117     {
6118       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6119       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6120       dump_sbitmap_vector (dump_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6121       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6122     }
6123 }
6124
6125 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6126    the BB_HEAD if needed.  */
6127
6128 static void
6129 insert_insn_start_bb (rtx insn, basic_block bb)
6130 {
6131   /* Insert at start of successor block.  */
6132   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6133   rtx before = BB_HEAD (bb);
6134   while (before != 0)
6135     {
6136       if (! LABEL_P (before)
6137           && (! NOTE_P (before)
6138               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6139         break;
6140       prev = before;
6141       if (prev == BB_END (bb))
6142         break;
6143       before = NEXT_INSN (before);
6144     }
6145
6146   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev);
6147
6148   if (dump_file)
6149     {
6150       fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6151                bb->index);
6152       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6153       fprintf (dump_file, "\n");
6154     }
6155 }
6156
6157 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6158    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6159    if an edge insertion was performed.  */
6160
6161 static int
6162 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6163 {
6164   rtx reg, insn;
6165   basic_block bb;
6166   edge tmp;
6167   edge_iterator ei;
6168
6169   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6170      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6171   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6172     return 0;
6173
6174   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6175     return 0;
6176
6177   reg = expr->reaching_reg;
6178   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6179
6180   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6181      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6182      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6183   bb = e->dest;
6184   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6185     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6186       {
6187         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6188         
6189         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6190         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6191           break;
6192       }
6193
6194   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6195      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6196   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6197     {
6198       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6199         {
6200           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6201           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6202         }
6203       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6204       return 0;
6205     }
6206
6207   /* We can't put stores in the front of blocks pointed to by abnormal
6208      edges since that may put a store where one didn't used to be.  */
6209   gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
6210
6211   insert_insn_on_edge (insn, e);
6212
6213   if (dump_file)
6214     {
6215       fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6216                e->src->index, e->dest->index);
6217       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6218       fprintf (dump_file, "\n");
6219     }
6220
6221   return 1;
6222 }
6223
6224 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6225    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6226
6227    This could be rather expensive.  */
6228
6229 static void
6230 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6231 {
6232   edge_iterator *stack, ei;
6233   int sp;
6234   edge act;
6235   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6236   rtx last, insn, note;
6237   rtx mem = smexpr->pattern;
6238
6239   stack = XNEWVEC (edge_iterator, n_basic_blocks);
6240   sp = 0;
6241   ei = ei_start (bb->succs);
6242
6243   sbitmap_zero (visited);
6244
6245   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6246   while (1)
6247     {
6248       if (!act)
6249         {
6250           if (!sp)
6251             {
6252               free (stack);
6253               sbitmap_free (visited);
6254               return;
6255             }
6256           act = ei_edge (stack[--sp]);
6257         }
6258       bb = act->dest;
6259
6260       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6261           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6262         {
6263           if (!ei_end_p (ei))
6264               ei_next (&ei);
6265           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6266           continue;
6267         }
6268       SET_BIT (visited, bb->index);
6269
6270       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6271         {
6272           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6273                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6274                last = XEXP (last, 1))
6275             continue;
6276           last = XEXP (last, 0);
6277         }
6278       else
6279         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6280
6281       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6282         if (INSN_P (insn))
6283           {
6284             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6285             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6286               continue;
6287
6288             if (dump_file)
6289               fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6290                        INSN_UID (insn));
6291             remove_note (insn, note);
6292           }
6293
6294       if (!ei_end_p (ei))
6295         ei_next (&ei);
6296       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6297
6298       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6299         {
6300           if (act)
6301             stack[sp++] = ei;
6302           ei = ei_start (bb->succs);
6303           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6304         }
6305     }
6306 }
6307
6308 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6309
6310 static void
6311 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6312 {
6313   rtx insn, mem, note, set, ptr, pair;
6314
6315   mem = smexpr->pattern;
6316   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6317   insn = emit_insn_after (insn, del);
6318
6319   if (dump_file)
6320     {
6321       fprintf (dump_file,
6322                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6323       print_inline_rtx (dump_file, del, 6);
6324       fprintf (dump_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6325       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6326       fprintf (dump_file, "\n");
6327     }
6328
6329   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6330     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6331       {
6332         XEXP (ptr, 0) = insn;
6333         break;
6334       }
6335
6336   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement, and patch
6337      up the LIBCALL notes.  */
6338   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6339
6340   note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6341   if (note)
6342     {
6343       pair = XEXP (note, 0);
6344       note = find_reg_note (pair, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6345       XEXP (note, 0) = insn;
6346     }
6347   note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6348   if (note)
6349     {
6350       pair = XEXP (note, 0);
6351       note = find_reg_note (pair, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6352       XEXP (note, 0) = insn;
6353     }
6354
6355   delete_insn (del);
6356
6357   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6358      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6359      definition, so drop them.  */
6360   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6361     if (INSN_P (insn))
6362       {
6363         set = single_set (insn);
6364         if (!set)
6365           continue;
6366         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6367           return;
6368         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6369         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6370           continue;
6371
6372         if (dump_file)
6373           fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6374                    INSN_UID (insn));
6375         remove_note (insn, note);
6376       }
6377   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6378 }
6379
6380
6381 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6382    the reaching_reg for later storing.  */
6383
6384 static void
6385 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6386 {
6387   rtx reg, i, del;
6388
6389   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6390     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6391
6392   reg = expr->reaching_reg;
6393
6394   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6395     {
6396       del = XEXP (i, 0);
6397       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6398         {
6399           /* We know there is only one since we deleted redundant
6400              ones during the available computation.  */
6401           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6402           break;
6403         }
6404     }
6405 }
6406
6407 /* Free memory used by store motion.  */
6408
6409 static void
6410 free_store_memory (void)
6411 {
6412   free_ldst_mems ();
6413
6414   if (ae_gen)
6415     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6416   if (ae_kill)
6417     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6418   if (transp)
6419     sbitmap_vector_free (transp);
6420   if (st_antloc)
6421     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6422   if (pre_insert_map)
6423     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6424   if (pre_delete_map)
6425     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6426   if (reg_set_in_block)
6427     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6428
6429   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6430   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6431 }
6432
6433 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6434    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6435
6436 static void
6437 store_motion (void)
6438 {
6439   basic_block bb;
6440   int x;
6441   struct ls_expr * ptr;
6442   int update_flow = 0;
6443
6444   if (dump_file)
6445     {
6446       fprintf (dump_file, "before store motion\n");
6447       print_rtl (dump_file, get_insns ());
6448     }
6449
6450   init_alias_analysis ();
6451
6452   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6453   num_stores = compute_store_table ();
6454   if (num_stores == 0)
6455     {
6456       htab_delete (pre_ldst_table);
6457       pre_ldst_table = NULL;
6458       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6459       end_alias_analysis ();
6460       return;
6461     }
6462
6463   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6464   build_store_vectors ();
6465   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6466   connect_infinite_loops_to_exit ();
6467
6468   edge_list = pre_edge_rev_lcm (num_stores, transp, ae_gen,
6469                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6470                                 &pre_delete_map);
6471
6472   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6473   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6474     {
6475       /* If any of the edges we have above are abnormal, we can't move this
6476          store.  */
6477       for (x = NUM_EDGES (edge_list) - 1; x >= 0; x--)
6478         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index)
6479             && (INDEX_EDGE (edge_list, x)->flags & EDGE_ABNORMAL))
6480           break;
6481
6482       if (x >= 0)
6483         {
6484           if (dump_file != NULL)
6485             fprintf (dump_file,
6486                      "Can't replace store %d: abnormal edge from %d to %d\n",
6487                      ptr->index, INDEX_EDGE (edge_list, x)->src->index,
6488                      INDEX_EDGE (edge_list, x)->dest->index);
6489           continue;
6490         }
6491                       
6492       /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6493
6494       FOR_EACH_BB (bb)
6495         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6496           delete_store (ptr, bb);
6497
6498       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6499         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6500           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6501     }
6502
6503   if (update_flow)
6504     commit_edge_insertions ();
6505
6506   free_store_memory ();
6507   free_edge_list (edge_list);
6508   remove_fake_exit_edges ();
6509   end_alias_analysis ();
6510 }
6511
6512 \f
6513 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6514
6515 static int
6516 bypass_jumps (void)
6517 {
6518   int changed;
6519
6520   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6521      setjmp, so just punt to be safe.  */
6522   if (current_function_calls_setjmp)
6523     return 0;
6524
6525   /* Identify the basic block information for this function, including
6526      successors and predecessors.  */
6527   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6528
6529   if (dump_file)
6530     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
6531
6532   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6533   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
6534       || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6535     return 0;
6536
6537   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6538   bytes_used = 0;
6539
6540   /* We need alias.  */
6541   init_alias_analysis ();
6542
6543   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6544      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6545      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6546      computation.
6547
6548      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6549      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6550      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6551
6552   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6553   compute_sets ();
6554
6555   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6556   alloc_gcse_mem ();
6557   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, true, true);
6558   free_gcse_mem ();
6559
6560   if (dump_file)
6561     {
6562       fprintf (dump_file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6563                current_function_name (), n_basic_blocks);
6564       fprintf (dump_file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6565     }
6566
6567   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6568   free_reg_set_mem ();
6569
6570   /* We are finished with alias.  */
6571   end_alias_analysis ();
6572   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
6573
6574   return changed;
6575 }
6576
6577 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6578    optimization about to be performed.  */
6579
6580 static bool
6581 is_too_expensive (const char *pass)
6582 {
6583   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6584      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6585      particularly useful.
6586
6587      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6588      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6589      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6590      threshold the number of blocks, uses something with a more
6591      graceful degradation.  */
6592   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6593     {
6594       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6595                "%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6596                pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6597
6598       return true;
6599     }
6600
6601   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6602      storage it's better just to disable the optimization.  */
6603   if ((n_basic_blocks
6604        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6605        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6606     {
6607       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6608                "%s: %d basic blocks and %d registers",
6609                pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6610
6611       return true;
6612     }
6613
6614   return false;
6615 }
6616 \f
6617 static bool
6618 gate_handle_jump_bypass (void)
6619 {
6620   return optimize > 0 && flag_gcse;
6621 }
6622
6623 /* Perform jump bypassing and control flow optimizations.  */
6624 static unsigned int
6625 rest_of_handle_jump_bypass (void)
6626 {
6627   cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6628   reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
6629
6630   if (bypass_jumps ())
6631     {
6632       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6633       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6634       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6635     }
6636   return 0;
6637 }
6638
6639 struct tree_opt_pass pass_jump_bypass =
6640 {
6641   "bypass",                             /* name */
6642   gate_handle_jump_bypass,              /* gate */   
6643   rest_of_handle_jump_bypass,           /* execute */       
6644   NULL,                                 /* sub */
6645   NULL,                                 /* next */
6646   0,                                    /* static_pass_number */
6647   TV_BYPASS,                            /* tv_id */
6648   0,                                    /* properties_required */
6649   0,                                    /* properties_provided */
6650   0,                                    /* properties_destroyed */
6651   0,                                    /* todo_flags_start */
6652   TODO_dump_func |
6653   TODO_ggc_collect | TODO_verify_flow,  /* todo_flags_finish */
6654   'G'                                   /* letter */
6655 };
6656
6657
6658 static bool
6659 gate_handle_gcse (void)
6660 {
6661   return optimize > 0 && flag_gcse;
6662 }
6663
6664
6665 static unsigned int
6666 rest_of_handle_gcse (void)
6667 {
6668   int save_csb, save_cfj;
6669   int tem2 = 0, tem;
6670
6671   tem = gcse_main (get_insns ());
6672   rebuild_jump_labels (get_insns ());
6673   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6674
6675   save_csb = flag_cse_skip_blocks;
6676   save_cfj = flag_cse_follow_jumps;
6677   flag_cse_skip_blocks = flag_cse_follow_jumps = 0;
6678
6679   /* If -fexpensive-optimizations, re-run CSE to clean up things done
6680      by gcse.  */
6681   if (flag_expensive_optimizations)
6682     {
6683       timevar_push (TV_CSE);
6684       reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
6685       tem2 = cse_main (get_insns (), max_reg_num ());
6686       purge_all_dead_edges ();
6687       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6688       timevar_pop (TV_CSE);
6689       cse_not_expected = !flag_rerun_cse_after_loop;
6690     }
6691
6692   /* If gcse or cse altered any jumps, rerun jump optimizations to clean
6693      things up.  */
6694   if (tem || tem2)
6695     {
6696       timevar_push (TV_JUMP);
6697       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6698       delete_dead_jumptables ();
6699       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6700       timevar_pop (TV_JUMP);
6701     }
6702
6703   flag_cse_skip_blocks = save_csb;
6704   flag_cse_follow_jumps = save_cfj;
6705   return 0;
6706 }
6707
6708 struct tree_opt_pass pass_gcse =
6709 {
6710   "gcse1",                              /* name */
6711   gate_handle_gcse,                     /* gate */   
6712   rest_of_handle_gcse,                  /* execute */       
6713   NULL,                                 /* sub */
6714   NULL,                                 /* next */
6715   0,                                    /* static_pass_number */
6716   TV_GCSE,                              /* tv_id */
6717   0,                                    /* properties_required */
6718   0,                                    /* properties_provided */
6719   0,                                    /* properties_destroyed */
6720   0,                                    /* todo_flags_start */
6721   TODO_dump_func |
6722   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect,  /* todo_flags_finish */
6723   'G'                                   /* letter */
6724 };
6725
6726
6727 #include "gt-gcse.h"