OSDN Git Service

(TARGET_CPU_CPP_BUILTINS): Add builtin assert of cpu=xstormy16.
[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
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, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
21 02111-1307, 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
173 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
174    moving loop invariant calculations out of loops.
175
176    Originally this tended to create worse overall code, but several
177    improvements during the development of PRE seem to have made following
178    back edges generally a win.
179
180    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
181    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
182    out of loops.  At some point we might need to move some of those
183    heuristics into gcse.c.  */
184
185 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
186    are a superset of those done by GCSE.
187
188    We perform the following steps:
189
190    1) Compute basic block information.
191
192    2) Compute table of places where registers are set.
193
194    3) Perform copy/constant propagation.
195
196    4) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
197       for size, or code hoisting if we are.
198
199    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
200
201    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
202    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
203    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
204    GCSE will try to use an existing register containing the common
205    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
206    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
207
208    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
209    (set (pseudo-reg) (expression)).
210    Function want_to_gcse_p says what these are.
211
212    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
213    partially redundant).
214
215    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
216    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
217    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
218
219    **********************
220
221    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
222    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
223    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
224    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
225    the expense.
226
227    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
228    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
229    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
230    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
231
232    It was found doing copy propagation between each pass enables further
233    substitutions.
234
235    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
236    a while to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter
237    max-gcse-passes can be modified if one wants to experiment.
238
239    **********************
240
241    The steps for PRE are:
242
243    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
244
245    2) Perform the data flow analysis for PRE.
246
247    3) Delete the redundant instructions
248
249    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
250       redundant instructions fully redundant.
251
252    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
253       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
254
255    The deletion is done first so that when we do insertions we
256    know which pseudo reg to use.
257
258    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
259    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
260    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
261
262    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
263    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
264    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
265    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
266    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
267    each register in each block and thus can try to use an existing register.
268
269    **********************
270
271    A fair bit of simplicity is created by creating small functions for simple
272    tasks, even when the function is only called in one place.  This may
273    measurably slow things down [or may not] by creating more function call
274    overhead than is necessary.  The source is laid out so that it's trivial
275    to make the affected functions inline so that one can measure what speed
276    up, if any, can be achieved, and maybe later when things settle things can
277    be rearranged.
278
279    Help stamp out big monolithic functions!  */
280 \f
281 /* GCSE global vars.  */
282
283 /* -dG dump file.  */
284 static FILE *gcse_file;
285
286 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
287    want to do this for two cases.
288
289     * If we changed any jumps via cprop.
290
291     * If we added any labels via edge splitting.  */
292 static int run_jump_opt_after_gcse;
293
294 /* Bitmaps are normally not included in debugging dumps.
295    However it's useful to be able to print them from GDB.
296    We could create special functions for this, but it's simpler to
297    just allow passing stderr to the dump_foo fns.  Since stderr can
298    be a macro, we store a copy here.  */
299 static FILE *debug_stderr;
300
301 /* An obstack for our working variables.  */
302 static struct obstack gcse_obstack;
303
304 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
305
306 /* Hash table of expressions.  */
307
308 struct expr
309 {
310   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
311   rtx expr;
312   /* Index in the available expression bitmaps.  */
313   int bitmap_index;
314   /* Next entry with the same hash.  */
315   struct expr *next_same_hash;
316   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
317      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
318      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
319      to the occurrence and the output is not used between the start of
320      the block and the occurrence.  */
321   struct occr *antic_occr;
322   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
323      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
324      basic block and the operands are not modified by following statements in
325      the basic block [including this insn].  */
326   struct occr *avail_occr;
327   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
328      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
329      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
330   rtx reaching_reg;
331 };
332
333 /* Occurrence of an expression.
334    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
335    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
336
337 struct occr
338 {
339   /* Next occurrence of this expression.  */
340   struct occr *next;
341   /* The insn that computes the expression.  */
342   rtx insn;
343   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
344   char deleted_p;
345   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
346      reaching_reg.  */
347   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
348      the same byte.  */
349   char copied_p;
350 };
351
352 /* Expression and copy propagation hash tables.
353    Each hash table is an array of buckets.
354    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
355    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
356    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
357    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
358    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
359    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
360
361 struct hash_table
362 {
363   /* The table itself.
364      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
365   struct expr **table;
366
367   /* Size of the hash table, in elements.  */
368   unsigned int size;
369
370   /* Number of hash table elements.  */
371   unsigned int n_elems;
372
373   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
374   int set_p;
375 };
376
377 /* Expression hash table.  */
378 static struct hash_table expr_hash_table;
379
380 /* Copy propagation hash table.  */
381 static struct hash_table set_hash_table;
382
383 /* Mapping of uids to cuids.
384    Only real insns get cuids.  */
385 static int *uid_cuid;
386
387 /* Highest UID in UID_CUID.  */
388 static int max_uid;
389
390 /* Get the cuid of an insn.  */
391 #ifdef ENABLE_CHECKING
392 #define INSN_CUID(INSN) \
393   (gcc_assert (INSN_UID (INSN) <= max_uid), uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
394 #else
395 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
396 #endif
397
398 /* Number of cuids.  */
399 static int max_cuid;
400
401 /* Mapping of cuids to insns.  */
402 static rtx *cuid_insn;
403
404 /* Get insn from cuid.  */
405 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
406
407 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
408    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
409    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
410 static unsigned int max_gcse_regno;
411
412 /* Table of registers that are modified.
413
414    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
415    is set.
416
417    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
418    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
419    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
420
421    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
422    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
423    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
424    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
425    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
426    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
427    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
428    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
429    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
430    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
431    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
432    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
433    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
434
435 typedef struct reg_set
436 {
437   /* The next setting of this register.  */
438   struct reg_set *next;
439   /* The insn where it was set.  */
440   rtx insn;
441 } reg_set;
442
443 static reg_set **reg_set_table;
444
445 /* Size of `reg_set_table'.
446    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
447    necessary.  */
448 static int reg_set_table_size;
449
450 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
451 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
452
453 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
454    or store motion.
455    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
456    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
457    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
458    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
459    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
460    no side effects so we can re-issue the setter value.
461    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
462    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
463
464 struct ls_expr
465 {
466   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
467   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
468   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
469   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
470   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
471   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
472   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
473   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
474   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
475   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
476 };
477
478 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
479 static rtx *implicit_sets;
480
481 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
482 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
483
484 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
485    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
486    the start of the basic block.  */
487 static regset reg_set_bitmap;
488
489 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
490    This is used by compute_transp.
491    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
492    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
493    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
494 static sbitmap *reg_set_in_block;
495
496 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
497    memory within that block.  */
498 static rtx * modify_mem_list;
499 static bitmap modify_mem_list_set;
500
501 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
502 static rtx * canon_modify_mem_list;
503 static bitmap canon_modify_mem_list_set;
504
505 /* Various variables for statistics gathering.  */
506
507 /* Memory used in a pass.
508    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
509    to keep an eye on memory usage.  */
510 static int bytes_used;
511
512 /* GCSE substitutions made.  */
513 static int gcse_subst_count;
514 /* Number of copy instructions created.  */
515 static int gcse_create_count;
516 /* Number of local constants propagated.  */
517 static int local_const_prop_count;
518 /* Number of local copys propagated.  */
519 static int local_copy_prop_count;
520 /* Number of global constants propagated.  */
521 static int global_const_prop_count;
522 /* Number of global copys propagated.  */
523 static int global_copy_prop_count;
524 \f
525 /* For available exprs */
526 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen;
527
528 /* Objects of this type are passed around by the null-pointer check
529    removal routines.  */
530 struct null_pointer_info
531 {
532   /* The basic block being processed.  */
533   basic_block current_block;
534   /* The first register to be handled in this pass.  */
535   unsigned int min_reg;
536   /* One greater than the last register to be handled in this pass.  */
537   unsigned int max_reg;
538   sbitmap *nonnull_local;
539   sbitmap *nonnull_killed;
540 };
541 \f
542 static void compute_can_copy (void);
543 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
544 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
545 static void *grealloc (void *, size_t);
546 static void *gcse_alloc (unsigned long);
547 static void alloc_gcse_mem (rtx);
548 static void free_gcse_mem (void);
549 static void alloc_reg_set_mem (int);
550 static void free_reg_set_mem (void);
551 static void record_one_set (int, rtx);
552 static void replace_one_set (int, rtx, rtx);
553 static void record_set_info (rtx, rtx, void *);
554 static void compute_sets (rtx);
555 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
556 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
557 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
558 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
559 static int want_to_gcse_p (rtx);
560 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
561 static bool gcse_constant_p (rtx);
562 static int oprs_unchanged_p (rtx, rtx, int);
563 static int oprs_anticipatable_p (rtx, rtx);
564 static int oprs_available_p (rtx, rtx);
565 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
566                                   struct hash_table *);
567 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
568 static unsigned int hash_expr (rtx, enum machine_mode, int *, int);
569 static unsigned int hash_set (int, int);
570 static int expr_equiv_p (rtx, rtx);
571 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
572 static void record_last_mem_set_info (rtx);
573 static void record_last_set_info (rtx, rtx, void *);
574 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
575 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
576 static void free_hash_table (struct hash_table *);
577 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
578 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
579 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
580 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
581 static void reset_opr_set_tables (void);
582 static int oprs_not_set_p (rtx, rtx);
583 static void mark_call (rtx);
584 static void mark_set (rtx, rtx);
585 static void mark_clobber (rtx, rtx);
586 static void mark_oprs_set (rtx);
587 static void alloc_cprop_mem (int, int);
588 static void free_cprop_mem (void);
589 static void compute_transp (rtx, int, sbitmap *, int);
590 static void compute_transpout (void);
591 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
592                                       struct hash_table *);
593 static void compute_cprop_data (void);
594 static void find_used_regs (rtx *, void *);
595 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
596 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
597 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
598 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, rtx, void *);
599 static int load_killed_in_block_p (basic_block, int, rtx, int);
600 static void canon_list_insert (rtx, rtx, void *);
601 static int cprop_insn (rtx, int);
602 static int cprop (int);
603 static void find_implicit_sets (void);
604 static int one_cprop_pass (int, int, int);
605 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, int);
606 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
607 static bool reg_killed_on_edge (rtx, edge);
608 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
609 static int bypass_conditional_jumps (void);
610 static void alloc_pre_mem (int, int);
611 static void free_pre_mem (void);
612 static void compute_pre_data (void);
613 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
614                                     basic_block);
615 static void insert_insn_end_bb (struct expr *, basic_block, int);
616 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
617 static void pre_insert_copies (void);
618 static int pre_delete (void);
619 static int pre_gcse (void);
620 static int one_pre_gcse_pass (int);
621 static void add_label_notes (rtx, rtx);
622 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
623 static void free_code_hoist_mem (void);
624 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
625 static void compute_code_hoist_data (void);
626 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
627 static void hoist_code (void);
628 static int one_code_hoisting_pass (void);
629 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
630 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
631 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
632                                          basic_block, char *);
633 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
634 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
635 static void free_ldst_mems (void);
636 static void print_ldst_list (FILE *);
637 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
638 static int enumerate_ldsts (void);
639 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
640 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
641 static int simple_mem (rtx);
642 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
643 static void compute_ld_motion_mems (void);
644 static void trim_ld_motion_mems (void);
645 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
646 static void reg_set_info (rtx, rtx, void *);
647 static void reg_clear_last_set (rtx, rtx, void *);
648 static bool store_ops_ok (rtx, int *);
649 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
650 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
651 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
652 static int compute_store_table (void);
653 static bool load_kills_store (rtx, rtx, int);
654 static bool find_loads (rtx, rtx, int);
655 static bool store_killed_in_insn (rtx, rtx, rtx, int);
656 static bool store_killed_after (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *, rtx *);
657 static bool store_killed_before (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *);
658 static void build_store_vectors (void);
659 static void insert_insn_start_bb (rtx, basic_block);
660 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
661 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
662 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
663 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
664 static void free_store_memory (void);
665 static void store_motion (void);
666 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
667 static void clear_modify_mem_tables (void);
668 static void free_modify_mem_tables (void);
669 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
670 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
671 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, int, rtx*);
672 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
673 static void local_cprop_pass (int);
674 static bool is_too_expensive (const char *);
675 \f
676
677 /* Entry point for global common subexpression elimination.
678    F is the first instruction in the function.  */
679
680 int
681 gcse_main (rtx f, FILE *file)
682 {
683   int changed, pass;
684   /* Bytes used at start of pass.  */
685   int initial_bytes_used;
686   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
687   int max_pass_bytes;
688   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
689   char *gcse_obstack_bottom;
690
691   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
692      setjmp, so just punt to be safe.  */
693   if (current_function_calls_setjmp)
694     return 0;
695
696   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
697   run_jump_opt_after_gcse = 0;
698
699   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
700   debug_stderr = stderr;
701   gcse_file = file;
702
703   /* Identify the basic block information for this function, including
704      successors and predecessors.  */
705   max_gcse_regno = max_reg_num ();
706
707   if (file)
708     dump_flow_info (file);
709
710   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
711   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
712     return 0;
713
714   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
715   bytes_used = 0;
716
717   /* We need alias.  */
718   init_alias_analysis ();
719   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
720      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
721      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
722      computation.
723
724      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
725      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
726      information about memory sets when we build the hash tables.  */
727
728   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
729   compute_sets (f);
730
731   pass = 0;
732   initial_bytes_used = bytes_used;
733   max_pass_bytes = 0;
734   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
735   changed = 1;
736   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
737     {
738       changed = 0;
739       if (file)
740         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
741
742       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
743          and the reg_set_table data.  */
744       bytes_used = initial_bytes_used;
745
746       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
747       max_gcse_regno = max_reg_num ();
748
749       alloc_gcse_mem (f);
750
751       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
752          during this pass.  */
753       timevar_push (TV_CPROP1);
754       changed = one_cprop_pass (pass + 1, 0, 0);
755       timevar_pop (TV_CPROP1);
756
757       if (optimize_size)
758         /* Do nothing.  */ ;
759       else
760         {
761           timevar_push (TV_PRE);
762           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
763           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
764              recompute various things which are sized on the number of
765              basic blocks.  */
766           if (changed)
767             {
768               free_modify_mem_tables ();
769               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
770               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
771             }
772           free_reg_set_mem ();
773           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
774           compute_sets (f);
775           run_jump_opt_after_gcse = 1;
776           timevar_pop (TV_PRE);
777         }
778
779       if (max_pass_bytes < bytes_used)
780         max_pass_bytes = bytes_used;
781
782       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
783          not re-use the existing allocated memory because the tables
784          will not have info for the insns or registers created by
785          partial redundancy elimination.  */
786       free_gcse_mem ();
787
788       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
789          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
790          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
791          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
792       if (optimize_size)
793         {
794           timevar_push (TV_HOIST);
795           max_gcse_regno = max_reg_num ();
796           alloc_gcse_mem (f);
797           changed |= one_code_hoisting_pass ();
798           free_gcse_mem ();
799
800           if (max_pass_bytes < bytes_used)
801             max_pass_bytes = bytes_used;
802           timevar_pop (TV_HOIST);
803         }
804
805       if (file)
806         {
807           fprintf (file, "\n");
808           fflush (file);
809         }
810
811       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
812       pass++;
813     }
814
815   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
816      conditional jumps.  */
817
818   max_gcse_regno = max_reg_num ();
819   alloc_gcse_mem (f);
820   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
821   timevar_push (TV_CPROP2);
822   one_cprop_pass (pass + 1, 1, 0);
823   timevar_pop (TV_CPROP2);
824   free_gcse_mem ();
825
826   if (file)
827     {
828       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
829                current_function_name (), n_basic_blocks);
830       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
831                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
832     }
833
834   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
835   free_reg_set_mem ();
836
837   /* We are finished with alias.  */
838   end_alias_analysis ();
839   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
840
841   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
842     {
843       timevar_push (TV_LSM);
844       store_motion ();
845       timevar_pop (TV_LSM);
846     }
847
848   /* Record where pseudo-registers are set.  */
849   return run_jump_opt_after_gcse;
850 }
851 \f
852 /* Misc. utilities.  */
853
854 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
855    This is trivially true for integer and floating point values.
856    It may or may not be true for condition codes.  */
857 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
858
859 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
860
861 static void
862 compute_can_copy (void)
863 {
864   int i;
865 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
866   rtx reg, insn;
867 #endif
868   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
869
870   start_sequence ();
871   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
872     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
873       {
874 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
875         can_copy[i] = 0;
876 #else
877         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
878         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
879         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
880           can_copy[i] = 1;
881 #endif
882       }
883     else
884       can_copy[i] = 1;
885
886   end_sequence ();
887 }
888
889 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
890
891 bool
892 can_copy_p (enum machine_mode mode)
893 {
894   static bool can_copy_init_p = false;
895
896   if (! can_copy_init_p)
897     {
898       compute_can_copy ();
899       can_copy_init_p = true;
900     }
901
902   return can_copy[mode] != 0;
903 }
904 \f
905 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
906
907 static void *
908 gmalloc (size_t size)
909 {
910   bytes_used += size;
911   return xmalloc (size);
912 }
913
914 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
915
916 static void *
917 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
918 {
919   bytes_used += nelem * elsize;
920   return xcalloc (nelem, elsize);
921 }
922
923 /* Cover function to xrealloc.
924    We don't record the additional size since we don't know it.
925    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
926
927 static void *
928 grealloc (void *ptr, size_t size)
929 {
930   return xrealloc (ptr, size);
931 }
932
933 /* Cover function to obstack_alloc.  */
934
935 static void *
936 gcse_alloc (unsigned long size)
937 {
938   bytes_used += size;
939   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
940 }
941
942 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
943    and reg/memory set tracking tables.
944
945    This is called at the start of each pass.  */
946
947 static void
948 alloc_gcse_mem (rtx f)
949 {
950   int i;
951   rtx insn;
952
953   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
954      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
955      and only apply to real insns.  */
956
957   max_uid = get_max_uid ();
958   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
959   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
960     {
961       if (INSN_P (insn))
962         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
963       else
964         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
965     }
966
967   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
968
969   max_cuid = i;
970   cuid_insn = gcalloc (max_cuid + 1, sizeof (rtx));
971   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
972     if (INSN_P (insn))
973       CUID_INSN (i++) = insn;
974
975   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
976   reg_set_bitmap = BITMAP_XMALLOC ();
977
978   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
979   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
980   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
981      basic block.  */
982   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
983   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
984   modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
985   canon_modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
986 }
987
988 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
989
990 static void
991 free_gcse_mem (void)
992 {
993   free (uid_cuid);
994   free (cuid_insn);
995
996   BITMAP_XFREE (reg_set_bitmap);
997
998   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
999   free_modify_mem_tables ();
1000   BITMAP_XFREE (modify_mem_list_set);
1001   BITMAP_XFREE (canon_modify_mem_list_set);
1002 }
1003 \f
1004 /* Compute the local properties of each recorded expression.
1005
1006    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
1007    other blocks.
1008
1009    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
1010    in the block.
1011
1012    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
1013    at least once and expression would contain the same value if the
1014    computation was moved to the end of the block.
1015
1016    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1017    least once and expression would contain the same value if the computation
1018    was moved to the beginning of the block.
1019
1020    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1021    basically the same information and thus can easily share this code.
1022
1023    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1024    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1025    particular property.
1026
1027    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1028    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1029    ABSALTERED.  */
1030
1031 static void
1032 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1033                           struct hash_table *table)
1034 {
1035   unsigned int i;
1036
1037   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1038   if (transp)
1039     {
1040       if (table->set_p)
1041         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1042       else
1043         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1044     }
1045
1046   if (comp)
1047     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1048   if (antloc)
1049     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1050
1051   for (i = 0; i < table->size; i++)
1052     {
1053       struct expr *expr;
1054
1055       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1056         {
1057           int indx = expr->bitmap_index;
1058           struct occr *occr;
1059
1060           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1061              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1062              then reset the bits for those that are.  */
1063           if (transp)
1064             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1065
1066           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1067              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1068           if (antloc)
1069             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1070               {
1071                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1072
1073                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1074                    initialize this.  */
1075                 occr->deleted_p = 0;
1076               }
1077
1078           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1079              we want to set to nonzero in COMP.  */
1080           if (comp)
1081             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1082               {
1083                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1084
1085                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1086                    initialize this.  */
1087                 occr->copied_p = 0;
1088               }
1089
1090           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1091              initialize this.  */
1092           expr->reaching_reg = 0;
1093         }
1094     }
1095 }
1096 \f
1097 /* Register set information.
1098
1099    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1100    modified.  */
1101
1102 static struct obstack reg_set_obstack;
1103
1104 static void
1105 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1106 {
1107   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1108   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1109
1110   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1111 }
1112
1113 static void
1114 free_reg_set_mem (void)
1115 {
1116   free (reg_set_table);
1117   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1118 }
1119
1120 /* An OLD_INSN that used to set REGNO was replaced by NEW_INSN.
1121    Update the corresponding `reg_set_table' entry accordingly.
1122    We assume that NEW_INSN is not already recorded in reg_set_table[regno].  */
1123
1124 static void
1125 replace_one_set (int regno, rtx old_insn, rtx new_insn)
1126 {
1127   struct reg_set *reg_info;
1128   if (regno >= reg_set_table_size)
1129     return;
1130   for (reg_info = reg_set_table[regno]; reg_info; reg_info = reg_info->next)
1131     if (reg_info->insn == old_insn)
1132       {
1133         reg_info->insn = new_insn;
1134         break;
1135       }
1136 }
1137
1138 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1139
1140 static void
1141 record_one_set (int regno, rtx insn)
1142 {
1143   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1144   struct reg_set *new_reg_info;
1145
1146   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1147   if (regno >= reg_set_table_size)
1148     {
1149       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1150
1151       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1152                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1153       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1154               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1155       reg_set_table_size = new_size;
1156     }
1157
1158   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1159   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1160   new_reg_info->insn = insn;
1161   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1162   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1163 }
1164
1165 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1166    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1167    occurring.  */
1168
1169 static void
1170 record_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1171 {
1172   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1173
1174   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1175     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1176 }
1177
1178 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1179
1180    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1181    `reg_set_table' for further documentation.  */
1182
1183 static void
1184 compute_sets (rtx f)
1185 {
1186   rtx insn;
1187
1188   for (insn = f; insn != 0; insn = NEXT_INSN (insn))
1189     if (INSN_P (insn))
1190       note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1191 }
1192 \f
1193 /* Hash table support.  */
1194
1195 struct reg_avail_info
1196 {
1197   basic_block last_bb;
1198   int first_set;
1199   int last_set;
1200 };
1201
1202 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1203 static basic_block current_bb;
1204
1205
1206 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1207    GCSE.  */
1208
1209 static int
1210 want_to_gcse_p (rtx x)
1211 {
1212   switch (GET_CODE (x))
1213     {
1214     case REG:
1215     case SUBREG:
1216     case CONST_INT:
1217     case CONST_DOUBLE:
1218     case CONST_VECTOR:
1219     case CALL:
1220       return 0;
1221
1222     default:
1223       return can_assign_to_reg_p (x);
1224     }
1225 }
1226
1227 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1228
1229 static GTY(()) rtx test_insn;
1230
1231 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1232
1233 static bool
1234 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1235 {
1236   int num_clobbers = 0;
1237   int icode;
1238
1239   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1240   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1241     return 1;
1242   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1243     return 0;
1244
1245   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1246      our test insn if we haven't already.  */
1247   if (test_insn == 0)
1248     {
1249       test_insn
1250         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1251                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1252                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1253                                       const0_rtx));
1254       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1255     }
1256
1257   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1258      valid.  */
1259   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1260   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1261   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1262           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1263 }
1264
1265 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1266    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1267    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1268
1269 static int
1270 oprs_unchanged_p (rtx x, rtx insn, int avail_p)
1271 {
1272   int i, j;
1273   enum rtx_code code;
1274   const char *fmt;
1275
1276   if (x == 0)
1277     return 1;
1278
1279   code = GET_CODE (x);
1280   switch (code)
1281     {
1282     case REG:
1283       {
1284         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1285
1286         if (info->last_bb != current_bb)
1287           return 1;
1288         if (avail_p)
1289           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1290         else
1291           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1292       }
1293
1294     case MEM:
1295       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1296                                   x, avail_p))
1297         return 0;
1298       else
1299         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1300
1301     case PRE_DEC:
1302     case PRE_INC:
1303     case POST_DEC:
1304     case POST_INC:
1305     case PRE_MODIFY:
1306     case POST_MODIFY:
1307       return 0;
1308
1309     case PC:
1310     case CC0: /*FIXME*/
1311     case CONST:
1312     case CONST_INT:
1313     case CONST_DOUBLE:
1314     case CONST_VECTOR:
1315     case SYMBOL_REF:
1316     case LABEL_REF:
1317     case ADDR_VEC:
1318     case ADDR_DIFF_VEC:
1319       return 1;
1320
1321     default:
1322       break;
1323     }
1324
1325   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1326     {
1327       if (fmt[i] == 'e')
1328         {
1329           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1330              level, change it into iteration.  This function is called enough
1331              to be worth it.  */
1332           if (i == 0)
1333             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1334
1335           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1336             return 0;
1337         }
1338       else if (fmt[i] == 'E')
1339         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1340           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1341             return 0;
1342     }
1343
1344   return 1;
1345 }
1346
1347 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1348    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1349    conflict between two memory references.  */
1350 static int gcse_mems_conflict_p;
1351
1352 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1353    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1354    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1355    this memory load.  */
1356 static rtx gcse_mem_operand;
1357
1358 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1359    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1360    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1361
1362 static void
1363 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1364                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1365 {
1366   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1367          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1368          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
1369          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1370     dest = XEXP (dest, 0);
1371
1372   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1373      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1374      elsewhere.  */
1375   if (! MEM_P (dest))
1376     return;
1377
1378   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1379      don't mark as killed this time.  */
1380
1381   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1382     {
1383       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1384         gcse_mems_conflict_p = 1;
1385       return;
1386     }
1387
1388   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1389                        rtx_addr_varies_p))
1390     gcse_mems_conflict_p = 1;
1391 }
1392
1393 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1394    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1395    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1396    before UID_LIMIT.
1397
1398    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1399    AVAIL_P to 0.  */
1400
1401 static int
1402 load_killed_in_block_p (basic_block bb, int uid_limit, rtx x, int avail_p)
1403 {
1404   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1405   while (list_entry)
1406     {
1407       rtx setter;
1408       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1409       if ((avail_p
1410            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1411           || (! avail_p
1412               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1413         {
1414           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1415           continue;
1416         }
1417
1418       setter = XEXP (list_entry, 0);
1419
1420       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1421          to pure functions are never put on the list, so we need not
1422          worry about them.  */
1423       if (CALL_P (setter))
1424         return 1;
1425
1426       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1427          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1428
1429          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1430          communicate via global variables.  Yuk.  */
1431       gcse_mem_operand = x;
1432       gcse_mems_conflict_p = 0;
1433       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1434       if (gcse_mems_conflict_p)
1435         return 1;
1436       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1437     }
1438   return 0;
1439 }
1440
1441 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1442    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1443
1444 static int
1445 oprs_anticipatable_p (rtx x, rtx insn)
1446 {
1447   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1448 }
1449
1450 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1451    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1452
1453 static int
1454 oprs_available_p (rtx x, rtx insn)
1455 {
1456   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1457 }
1458
1459 /* Hash expression X.
1460
1461    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1462    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1463    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1464    the current size of the hash table to be probed.  */
1465
1466 static unsigned int
1467 hash_expr (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1468            int hash_table_size)
1469 {
1470   unsigned int hash;
1471
1472   *do_not_record_p = 0;
1473
1474   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1475                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1476   return hash % hash_table_size;
1477 }
1478
1479 /* Hash a set of register REGNO.
1480
1481    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1482    propagation code.
1483
1484    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1485
1486 static unsigned int
1487 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1488 {
1489   unsigned int hash;
1490
1491   hash = regno;
1492   return hash % hash_table_size;
1493 }
1494
1495 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1496
1497 static int
1498 expr_equiv_p (rtx x, rtx y)
1499 {
1500   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1501 }
1502
1503 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1504    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1505    basic block.
1506
1507    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1508    It is only used if X is a CONST_INT.
1509
1510    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1511    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1512
1513 static void
1514 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1515                       int avail_p, struct hash_table *table)
1516 {
1517   int found, do_not_record_p;
1518   unsigned int hash;
1519   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1520   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1521   struct occr *last_occr = NULL;
1522
1523   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1524
1525   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1526      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1527      to or can't handle.  */
1528   if (do_not_record_p)
1529     return;
1530
1531   cur_expr = table->table[hash];
1532   found = 0;
1533
1534   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1535     {
1536       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1537          the list.  */
1538       last_expr = cur_expr;
1539       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1540     }
1541
1542   if (! found)
1543     {
1544       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1545       bytes_used += sizeof (struct expr);
1546       if (table->table[hash] == NULL)
1547         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1548         table->table[hash] = cur_expr;
1549       else
1550         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1551         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1552
1553       /* Set the fields of the expr element.  */
1554       cur_expr->expr = x;
1555       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1556       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1557       cur_expr->antic_occr = NULL;
1558       cur_expr->avail_occr = NULL;
1559     }
1560
1561   /* Now record the occurrence(s).  */
1562   if (antic_p)
1563     {
1564       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1565
1566       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1567       while (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1568         {
1569           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1570              the list.  */
1571           last_occr = antic_occr;
1572           antic_occr = antic_occr->next;
1573         }
1574
1575       if (antic_occr)
1576         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1577            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1578            block and the block is scanned from start to end.  */
1579         ; /* nothing to do */
1580       else
1581         {
1582           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1583           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1584           bytes_used += sizeof (struct occr);
1585           /* First occurrence of this expression in any block?  */
1586           if (cur_expr->antic_occr == NULL)
1587             cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1588           else
1589             last_occr->next = antic_occr;
1590
1591           antic_occr->insn = insn;
1592           antic_occr->next = NULL;
1593           antic_occr->deleted_p = 0;
1594         }
1595     }
1596
1597   if (avail_p)
1598     {
1599       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1600
1601       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1602       while (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1603         {
1604           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1605              the list.  */
1606           last_occr = avail_occr;
1607           avail_occr = avail_occr->next;
1608         }
1609
1610       if (avail_occr)
1611         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1612            Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1613            the last one in the block and the block is scanned from start
1614            to end.  */
1615         avail_occr->insn = insn;
1616       else
1617         {
1618           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1619           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1620           bytes_used += sizeof (struct occr);
1621
1622           /* First occurrence of this expression in any block?  */
1623           if (cur_expr->avail_occr == NULL)
1624             cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1625           else
1626             last_occr->next = avail_occr;
1627
1628           avail_occr->insn = insn;
1629           avail_occr->next = NULL;
1630           avail_occr->deleted_p = 0;
1631         }
1632     }
1633 }
1634
1635 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1636    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1637    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1638    basic block.  */
1639
1640 static void
1641 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1642 {
1643   int found;
1644   unsigned int hash;
1645   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1646   struct occr *cur_occr, *last_occr = NULL;
1647
1648   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1649
1650   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1651
1652   cur_expr = table->table[hash];
1653   found = 0;
1654
1655   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1656     {
1657       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1658          the list.  */
1659       last_expr = cur_expr;
1660       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1661     }
1662
1663   if (! found)
1664     {
1665       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1666       bytes_used += sizeof (struct expr);
1667       if (table->table[hash] == NULL)
1668         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1669         table->table[hash] = cur_expr;
1670       else
1671         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1672         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1673
1674       /* Set the fields of the expr element.
1675          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1676          performed on its operands.  */
1677       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1678       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1679       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1680       cur_expr->antic_occr = NULL;
1681       cur_expr->avail_occr = NULL;
1682     }
1683
1684   /* Now record the occurrence.  */
1685   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1686
1687   /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1688   while (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1689     {
1690       /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1691          the list.  */
1692       last_occr = cur_occr;
1693       cur_occr = cur_occr->next;
1694     }
1695
1696   if (cur_occr)
1697     /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1698        Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want the
1699        last one in the block and the block is scanned from start to end.  */
1700     cur_occr->insn = insn;
1701   else
1702     {
1703       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1704       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1705       bytes_used += sizeof (struct occr);
1706
1707       /* First occurrence of this expression in any block?  */
1708       if (cur_expr->avail_occr == NULL)
1709         cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1710       else
1711         last_occr->next = cur_occr;
1712
1713       cur_occr->insn = insn;
1714       cur_occr->next = NULL;
1715       cur_occr->deleted_p = 0;
1716     }
1717 }
1718
1719 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1720    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1721
1722 static bool
1723 gcse_constant_p (rtx x)
1724 {
1725   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1726   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1727       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1728       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1729     return true;
1730
1731   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1732      if they are not floating point registers.  */
1733   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1734       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1735       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1736       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1737       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1738     return true;
1739
1740   return CONSTANT_P (x);
1741 }
1742
1743 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1744    expression one).  */
1745
1746 static void
1747 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1748 {
1749   rtx src = SET_SRC (pat);
1750   rtx dest = SET_DEST (pat);
1751   rtx note;
1752
1753   if (GET_CODE (src) == CALL)
1754     hash_scan_call (src, insn, table);
1755
1756   else if (REG_P (dest))
1757     {
1758       unsigned int regno = REGNO (dest);
1759       rtx tmp;
1760
1761       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
1762          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
1763       if (table->set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
1764           && gcse_constant_p (XEXP (note, 0)))
1765         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1766
1767       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1768       if (! table->set_p
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 (dest))
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_SRC something we want to gcse?  */
1777           && want_to_gcse_p (src)
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           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1789              modified before this insn or if this is not the only SET in
1790              this insn.  */
1791           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
1792           /* An expression is not available if its operands are
1793              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1794              available if this is a branch, because we can't insert
1795              a set after the branch.  */
1796           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1797                          && ! JUMP_P (insn));
1798
1799           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1800         }
1801
1802       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1803       else if (table->set_p
1804                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1805                && ((REG_P (src)
1806                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1807                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1808                     && REGNO (src) != regno)
1809                    || gcse_constant_p (src))
1810                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1811                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1812                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1813                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1814                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
1815                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
1816         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1817     }
1818   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1819      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1820      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1821   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1822       {
1823         unsigned int regno = REGNO (src);
1824
1825         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1826         if (! table->set_p
1827             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1828             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1829            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1830            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1831            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1832               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1833               for now.  */
1834            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1835            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1836            && want_to_gcse_p (dest)
1837            /* Don't CSE a nop.  */
1838            && ! set_noop_p (pat)
1839            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1840               At this point this only function parameters should have
1841               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1842               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1843               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1844            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1845                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1846              {
1847                /* Stores are never anticipatable.  */
1848                int antic_p = 0;
1849                /* An expression is not available if its operands are
1850                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1851                   available if this is a branch, because we can't insert
1852                   a set after the branch.  */
1853                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1854                              && ! JUMP_P (insn);
1855
1856                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1857                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1858                                      antic_p, avail_p, table);
1859              }
1860       }
1861 }
1862
1863 static void
1864 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1865                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1866 {
1867   /* Currently nothing to do.  */
1868 }
1869
1870 static void
1871 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1872                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1873 {
1874   /* Currently nothing to do.  */
1875 }
1876
1877 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1878
1879    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1880
1881    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1882    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1883    are also in the PARALLEL.  Later.
1884
1885    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1886    otherwise it is for the expression hash table.
1887    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1888    not record any expressions.  */
1889
1890 static void
1891 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1892 {
1893   rtx pat = PATTERN (insn);
1894   int i;
1895
1896   if (in_libcall_block)
1897     return;
1898
1899   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1900      what's been modified.  */
1901
1902   if (GET_CODE (pat) == SET)
1903     hash_scan_set (pat, insn, table);
1904   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1905     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1906       {
1907         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1908
1909         if (GET_CODE (x) == SET)
1910           hash_scan_set (x, insn, table);
1911         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1912           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1913         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1914           hash_scan_call (x, insn, table);
1915       }
1916
1917   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1918     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1919   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1920     hash_scan_call (pat, insn, table);
1921 }
1922
1923 static void
1924 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1925 {
1926   int i;
1927   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1928   struct expr **flat_table;
1929   unsigned int *hash_val;
1930   struct expr *expr;
1931
1932   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1933   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1934
1935   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1936     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1937       {
1938         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1939         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1940       }
1941
1942   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1943            name, table->size, table->n_elems);
1944
1945   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1946     if (flat_table[i] != 0)
1947       {
1948         expr = flat_table[i];
1949         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1950                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1951         print_rtl (file, expr->expr);
1952         fprintf (file, "\n");
1953       }
1954
1955   fprintf (file, "\n");
1956
1957   free (flat_table);
1958   free (hash_val);
1959 }
1960
1961 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1962
1963    first_set records the first place in the block where the register
1964    is set and is used to compute "anticipatability".
1965
1966    last_set records the last place in the block where the register
1967    is set and is used to compute "availability".
1968
1969    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1970    valid, as a quick test to invalidate them.
1971
1972    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1973    and is used to compute "transparency".  */
1974
1975 static void
1976 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1977 {
1978   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1979   int cuid = INSN_CUID (insn);
1980
1981   info->last_set = cuid;
1982   if (info->last_bb != current_bb)
1983     {
1984       info->last_bb = current_bb;
1985       info->first_set = cuid;
1986       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1987     }
1988 }
1989
1990
1991 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1992    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1993    taken off pairwise.  */
1994
1995 static void
1996 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1997                    void * v_insn)
1998 {
1999   rtx dest_addr, insn;
2000   int bb;
2001
2002   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2003       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2004       || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2005       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2006     dest = XEXP (dest, 0);
2007
2008   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
2009      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
2010      elsewhere.  */
2011
2012   if (! MEM_P (dest))
2013     return;
2014
2015   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
2016   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
2017   insn = (rtx) v_insn;
2018   bb = BLOCK_NUM (insn);
2019
2020   canon_modify_mem_list[bb] =
2021     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
2022   canon_modify_mem_list[bb] =
2023     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
2024   bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, bb);
2025 }
2026
2027 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
2028    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
2029    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
2030
2031 static void
2032 record_last_mem_set_info (rtx insn)
2033 {
2034   int bb = BLOCK_NUM (insn);
2035
2036   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
2037      everything.  */
2038   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
2039   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
2040
2041   if (CALL_P (insn))
2042     {
2043       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
2044          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
2045          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
2046       canon_modify_mem_list[bb] =
2047         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
2048       bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, bb);
2049     }
2050   else
2051     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
2052 }
2053
2054 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2055    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2056    the SET is taking place.  */
2057
2058 static void
2059 record_last_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2060 {
2061   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2062
2063   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2064     dest = SUBREG_REG (dest);
2065
2066   if (REG_P (dest))
2067     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2068   else if (MEM_P (dest)
2069            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2070            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2071     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2072 }
2073
2074 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2075
2076    Expression entries are placed in the hash table if
2077    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2078    - src is something we want to perform GCSE on,
2079    - none of the operands are subsequently modified in the block
2080
2081    Assignment entries are placed in the hash table if
2082    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2083    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2084    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2085
2086    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2087
2088    TABLE is the table computed.  */
2089
2090 static void
2091 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2092 {
2093   unsigned int i;
2094
2095   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2096      registers are set in which blocks.
2097      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2098      compute.  Later.  */
2099   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2100
2101   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2102   clear_modify_mem_tables ();
2103   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2104   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2105
2106   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2107     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2108
2109   FOR_EACH_BB (current_bb)
2110     {
2111       rtx insn;
2112       unsigned int regno;
2113       int in_libcall_block;
2114
2115       /* First pass over the instructions records information used to
2116          determine when registers and memory are first and last set.
2117          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2118          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2119
2120       for (insn = BB_HEAD (current_bb);
2121            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (current_bb));
2122            insn = NEXT_INSN (insn))
2123         {
2124           if (! INSN_P (insn))
2125             continue;
2126
2127           if (CALL_P (insn))
2128             {
2129               bool clobbers_all = false;
2130 #ifdef NON_SAVING_SETJMP
2131               if (NON_SAVING_SETJMP
2132                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
2133                 clobbers_all = true;
2134 #endif
2135
2136               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2137                 if (clobbers_all
2138                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2139                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2140
2141               mark_call (insn);
2142             }
2143
2144           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2145         }
2146
2147       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2148       if (table->set_p
2149           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2150         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2151                        BB_HEAD (current_bb), table);
2152
2153       /* The next pass builds the hash table.  */
2154
2155       for (insn = BB_HEAD (current_bb), in_libcall_block = 0;
2156            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (current_bb));
2157            insn = NEXT_INSN (insn))
2158         if (INSN_P (insn))
2159           {
2160             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2161               in_libcall_block = 1;
2162             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2163               in_libcall_block = 0;
2164             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2165             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2166               in_libcall_block = 0;
2167           }
2168     }
2169
2170   free (reg_avail_info);
2171   reg_avail_info = NULL;
2172 }
2173
2174 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2175    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2176    It is used to determine the number of buckets to use.
2177    SET_P determines whether set or expression table will
2178    be created.  */
2179
2180 static void
2181 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2182 {
2183   int n;
2184
2185   table->size = n_insns / 4;
2186   if (table->size < 11)
2187     table->size = 11;
2188
2189   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2190      Making it an odd number is simplest for now.
2191      ??? Later take some measurements.  */
2192   table->size |= 1;
2193   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2194   table->table = gmalloc (n);
2195   table->set_p = set_p;
2196 }
2197
2198 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2199
2200 static void
2201 free_hash_table (struct hash_table *table)
2202 {
2203   free (table->table);
2204 }
2205
2206 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2207    expression hash table.  */
2208
2209 static void
2210 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2211 {
2212   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2213   table->n_elems = 0;
2214   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2215
2216   compute_hash_table_work (table);
2217 }
2218 \f
2219 /* Expression tracking support.  */
2220
2221 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2222    table entry, or NULL if not found.  */
2223
2224 static struct expr *
2225 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2226 {
2227   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2228   struct expr *expr;
2229
2230   expr = table->table[hash];
2231
2232   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2233     expr = expr->next_same_hash;
2234
2235   return expr;
2236 }
2237
2238 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2239
2240 static struct expr *
2241 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2242 {
2243   do
2244     expr = expr->next_same_hash;
2245   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2246
2247   return expr;
2248 }
2249
2250 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2251    types may be mixed.  */
2252
2253 static void
2254 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2255 {
2256   rtx list, next;
2257
2258   for (list = *listp; list ; list = next)
2259     {
2260       next = XEXP (list, 1);
2261       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2262         free_EXPR_LIST_node (list);
2263       else
2264         free_INSN_LIST_node (list);
2265     }
2266
2267   *listp = NULL;
2268 }
2269
2270 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2271 static void
2272 clear_modify_mem_tables (void)
2273 {
2274   unsigned i;
2275   bitmap_iterator bi;
2276
2277   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2278     {
2279       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2280     }
2281   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2282
2283   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (canon_modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2284     {
2285       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2286     }
2287   bitmap_clear (canon_modify_mem_list_set);
2288 }
2289
2290 /* Release memory used by modify_mem_list_set and canon_modify_mem_list_set.  */
2291
2292 static void
2293 free_modify_mem_tables (void)
2294 {
2295   clear_modify_mem_tables ();
2296   free (modify_mem_list);
2297   free (canon_modify_mem_list);
2298   modify_mem_list = 0;
2299   canon_modify_mem_list = 0;
2300 }
2301
2302 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2303    start of the block].  */
2304
2305 static void
2306 reset_opr_set_tables (void)
2307 {
2308   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2309      the block.  */
2310   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2311
2312   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2313      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2314      location has been modified.  */
2315   clear_modify_mem_tables ();
2316 }
2317
2318 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2319    INSN's basic block.  */
2320
2321 static int
2322 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2323 {
2324   int i, j;
2325   enum rtx_code code;
2326   const char *fmt;
2327
2328   if (x == 0)
2329     return 1;
2330
2331   code = GET_CODE (x);
2332   switch (code)
2333     {
2334     case PC:
2335     case CC0:
2336     case CONST:
2337     case CONST_INT:
2338     case CONST_DOUBLE:
2339     case CONST_VECTOR:
2340     case SYMBOL_REF:
2341     case LABEL_REF:
2342     case ADDR_VEC:
2343     case ADDR_DIFF_VEC:
2344       return 1;
2345
2346     case MEM:
2347       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2348                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2349         return 0;
2350       else
2351         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2352
2353     case REG:
2354       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2355
2356     default:
2357       break;
2358     }
2359
2360   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2361     {
2362       if (fmt[i] == 'e')
2363         {
2364           /* If we are about to do the last recursive call
2365              needed at this level, change it into iteration.
2366              This function is called enough to be worth it.  */
2367           if (i == 0)
2368             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2369
2370           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2371             return 0;
2372         }
2373       else if (fmt[i] == 'E')
2374         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2375           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2376             return 0;
2377     }
2378
2379   return 1;
2380 }
2381
2382 /* Mark things set by a CALL.  */
2383
2384 static void
2385 mark_call (rtx insn)
2386 {
2387   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2388     record_last_mem_set_info (insn);
2389 }
2390
2391 /* Mark things set by a SET.  */
2392
2393 static void
2394 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2395 {
2396   rtx dest = SET_DEST (pat);
2397
2398   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2399          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2400          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2401          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2402     dest = XEXP (dest, 0);
2403
2404   if (REG_P (dest))
2405     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2406   else if (MEM_P (dest))
2407     record_last_mem_set_info (insn);
2408
2409   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2410     mark_call (insn);
2411 }
2412
2413 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2414
2415 static void
2416 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2417 {
2418   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2419
2420   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2421     clob = XEXP (clob, 0);
2422
2423   if (REG_P (clob))
2424     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2425   else
2426     record_last_mem_set_info (insn);
2427 }
2428
2429 /* Record things set by INSN.
2430    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2431
2432 static void
2433 mark_oprs_set (rtx insn)
2434 {
2435   rtx pat = PATTERN (insn);
2436   int i;
2437
2438   if (GET_CODE (pat) == SET)
2439     mark_set (pat, insn);
2440   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2441     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2442       {
2443         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2444
2445         if (GET_CODE (x) == SET)
2446           mark_set (x, insn);
2447         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2448           mark_clobber (x, insn);
2449         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2450           mark_call (insn);
2451       }
2452
2453   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2454     mark_clobber (pat, insn);
2455   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2456     mark_call (insn);
2457 }
2458
2459 \f
2460 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2461
2462 /* Local properties of assignments.  */
2463 static sbitmap *cprop_pavloc;
2464 static sbitmap *cprop_absaltered;
2465
2466 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2467 static sbitmap *cprop_avin;
2468 static sbitmap *cprop_avout;
2469
2470 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2471    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2472
2473 static void
2474 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2475 {
2476   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2477   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2478
2479   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2480   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2481 }
2482
2483 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2484
2485 static void
2486 free_cprop_mem (void)
2487 {
2488   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2489   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2490   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2491   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2492 }
2493
2494 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2495    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2496    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2497    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2498    bit in BMAP.  */
2499
2500 static void
2501 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2502 {
2503   int i, j;
2504   basic_block bb;
2505   enum rtx_code code;
2506   reg_set *r;
2507   const char *fmt;
2508
2509   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2510      can't do it when there's no return value.  */
2511  repeat:
2512
2513   if (x == 0)
2514     return;
2515
2516   code = GET_CODE (x);
2517   switch (code)
2518     {
2519     case REG:
2520       if (set_p)
2521         {
2522           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2523             {
2524               FOR_EACH_BB (bb)
2525                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2526                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2527             }
2528           else
2529             {
2530               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2531                 SET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
2532             }
2533         }
2534       else
2535         {
2536           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2537             {
2538               FOR_EACH_BB (bb)
2539                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2540                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2541             }
2542           else
2543             {
2544               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2545                 RESET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
2546             }
2547         }
2548
2549       return;
2550
2551     case MEM:
2552       FOR_EACH_BB (bb)
2553         {
2554           rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb->index];
2555
2556           while (list_entry)
2557             {
2558               rtx dest, dest_addr;
2559
2560               if (CALL_P (XEXP (list_entry, 0)))
2561                 {
2562                   if (set_p)
2563                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2564                   else
2565                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2566                   break;
2567                 }
2568               /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2569                  Examine each hunk of memory that is modified.  */
2570
2571               dest = XEXP (list_entry, 0);
2572               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2573               dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2574
2575               if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2576                                          x, rtx_addr_varies_p))
2577                 {
2578                   if (set_p)
2579                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2580                   else
2581                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2582                   break;
2583                 }
2584               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2585             }
2586         }
2587
2588       x = XEXP (x, 0);
2589       goto repeat;
2590
2591     case PC:
2592     case CC0: /*FIXME*/
2593     case CONST:
2594     case CONST_INT:
2595     case CONST_DOUBLE:
2596     case CONST_VECTOR:
2597     case SYMBOL_REF:
2598     case LABEL_REF:
2599     case ADDR_VEC:
2600     case ADDR_DIFF_VEC:
2601       return;
2602
2603     default:
2604       break;
2605     }
2606
2607   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2608     {
2609       if (fmt[i] == 'e')
2610         {
2611           /* If we are about to do the last recursive call
2612              needed at this level, change it into iteration.
2613              This function is called enough to be worth it.  */
2614           if (i == 0)
2615             {
2616               x = XEXP (x, i);
2617               goto repeat;
2618             }
2619
2620           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2621         }
2622       else if (fmt[i] == 'E')
2623         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2624           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2625     }
2626 }
2627
2628 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2629    propagation.  */
2630
2631 static void
2632 compute_cprop_data (void)
2633 {
2634   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2635   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2636                      cprop_avout, cprop_avin);
2637 }
2638 \f
2639 /* Copy/constant propagation.  */
2640
2641 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2642 #define MAX_USES 8
2643
2644 /* Table of uses found in an insn.
2645    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2646 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2647
2648 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2649 static int reg_use_count;
2650
2651 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2652    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2653    and contains the number of uses in the table upon exit.
2654
2655    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2656    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2657
2658 static void
2659 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2660 {
2661   int i, j;
2662   enum rtx_code code;
2663   const char *fmt;
2664   rtx x = *xptr;
2665
2666   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2667      can't do it when there's no return value.  */
2668  repeat:
2669   if (x == 0)
2670     return;
2671
2672   code = GET_CODE (x);
2673   if (REG_P (x))
2674     {
2675       if (reg_use_count == MAX_USES)
2676         return;
2677
2678       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2679       reg_use_count++;
2680     }
2681
2682   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2683
2684   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2685     {
2686       if (fmt[i] == 'e')
2687         {
2688           /* If we are about to do the last recursive call
2689              needed at this level, change it into iteration.
2690              This function is called enough to be worth it.  */
2691           if (i == 0)
2692             {
2693               x = XEXP (x, 0);
2694               goto repeat;
2695             }
2696
2697           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2698         }
2699       else if (fmt[i] == 'E')
2700         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2701           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2702     }
2703 }
2704
2705 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2706    Returns nonzero is successful.  */
2707
2708 static int
2709 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2710 {
2711   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2712   rtx src = 0;
2713   int success = 0;
2714   rtx set = single_set (insn);
2715
2716   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2717   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2718     success = 1;
2719
2720   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2721   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2722     {
2723       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2724
2725       if (src)
2726         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2727     }
2728
2729   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
2730      replacement.  */
2731   if (note != 0)
2732     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
2733
2734   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2735     {
2736       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2737          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2738          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2739       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2740
2741       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2742           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2743         success = 1;
2744
2745       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2746          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2747          lose information.  */
2748       if (!success && note == 0 && set != 0
2749           && GET_CODE (XEXP (set, 0)) != ZERO_EXTRACT
2750           && GET_CODE (XEXP (set, 0)) != SIGN_EXTRACT)
2751         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2752     }
2753
2754   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2755      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2756      not to happen, because previous code ought to synthesize
2757      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2758   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
2759     remove_note (insn, note);
2760
2761   return success;
2762 }
2763
2764 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2765    NULL no such set is found.  */
2766
2767 static struct expr *
2768 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2769 {
2770   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2771      use in a substitution.  */
2772   struct expr *set1 = 0;
2773
2774   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2775      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2776      need two sets like this available at the start of the block:
2777
2778        (set (reg X) (reg Y))
2779        (set (reg Y) (reg X))
2780
2781      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2782      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2783   while (1)
2784     {
2785       rtx src;
2786       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2787
2788       /* Find a set that is available at the start of the block
2789          which contains INSN.  */
2790       while (set)
2791         {
2792           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2793             break;
2794           set = next_set (regno, set);
2795         }
2796
2797       /* If no available set was found we've reached the end of the
2798          (possibly empty) copy chain.  */
2799       if (set == 0)
2800         break;
2801
2802       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2803
2804       src = SET_SRC (set->expr);
2805
2806       /* We know the set is available.
2807          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2808          have changed since the start of the block).
2809
2810          If the source operand changed, we may still use it for the next
2811          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2812
2813       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2814         set1 = set;
2815
2816       /* If the source of the set is anything except a register, then
2817          we have reached the end of the copy chain.  */
2818       if (! REG_P (src))
2819         break;
2820
2821       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2822          and see if we have an available copy into SRC.  */
2823       regno = REGNO (src);
2824     }
2825
2826   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2827      INSN.  */
2828   return set1;
2829 }
2830
2831 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2832    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2833    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2834    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2835    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2836    if a change was made.  */
2837
2838 static int
2839 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2840 {
2841   rtx new, set_src, note_src;
2842   rtx set = pc_set (jump);
2843   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2844
2845   if (note)
2846     {
2847       note_src = XEXP (note, 0);
2848       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2849         note_src = NULL_RTX;
2850     }
2851   else note_src = NULL_RTX;
2852
2853   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2854   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2855
2856   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2857      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2858   if (setcc != NULL_RTX
2859       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2860       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2861     {
2862       rtx setcc_src;
2863       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2864       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2865       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2866                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2867       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2868                                       setcc_src);
2869     }
2870   else
2871     setcc = NULL_RTX;
2872
2873   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2874
2875   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2876   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2877     return 0;
2878
2879   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2880   if (new == pc_rtx)
2881     delete_insn (jump);
2882   else
2883     {
2884       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2885          to one computed by setcc.  */
2886       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2887         return 0;
2888       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2889         {
2890           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2891              are two registers to be replaced by constants before the entire
2892              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2893              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2894              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2895              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2896              we need to attach a note to the branch itself to make this
2897              optimization work.  */
2898
2899           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2900             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2901           return 0;
2902         }
2903
2904       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2905       if (note_src)
2906         remove_note (jump, note);
2907
2908       /* If this has turned into an unconditional jump,
2909          then put a barrier after it so that the unreachable
2910          code will be deleted.  */
2911       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
2912         emit_barrier_after (jump);
2913      }
2914
2915 #ifdef HAVE_cc0
2916   /* Delete the cc0 setter.  */
2917   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2918     delete_insn (setcc);
2919 #endif
2920
2921   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2922
2923   global_const_prop_count++;
2924   if (gcse_file != NULL)
2925     {
2926       fprintf (gcse_file,
2927                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2928                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2929       print_rtl (gcse_file, src);
2930       fprintf (gcse_file, "\n");
2931     }
2932   purge_dead_edges (bb);
2933
2934   return 1;
2935 }
2936
2937 static bool
2938 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, int alter_jumps)
2939 {
2940   rtx sset;
2941
2942   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2943      conditional branch instructions first.  */
2944   if (alter_jumps
2945       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2946       && NEXT_INSN (insn)
2947       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2948     {
2949       rtx dest = SET_DEST (sset);
2950       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2951           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2952         return 1;
2953     }
2954
2955   /* Handle normal insns next.  */
2956   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2957       && try_replace_reg (from, to, insn))
2958     return 1;
2959
2960   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2961      We're pretty specific about what we will handle in this
2962      code, we can extend this as necessary over time.
2963
2964      Right now the insn in question must look like
2965      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2966   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2967     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2968   return 0;
2969 }
2970
2971 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2972    The result is nonzero if a change was made.  */
2973
2974 static int
2975 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2976 {
2977   struct reg_use *reg_used;
2978   int changed = 0;
2979   rtx note;
2980
2981   if (!INSN_P (insn))
2982     return 0;
2983
2984   reg_use_count = 0;
2985   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2986
2987   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2988
2989   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2990   if (note)
2991     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2992
2993   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2994        reg_used++, reg_use_count--)
2995     {
2996       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2997       rtx pat, src;
2998       struct expr *set;
2999
3000       /* Ignore registers created by GCSE.
3001          We do this because ...  */
3002       if (regno >= max_gcse_regno)
3003         continue;
3004
3005       /* If the register has already been set in this block, there's
3006          nothing we can do.  */
3007       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
3008         continue;
3009
3010       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
3011          at the start of the block.  */
3012       set = find_avail_set (regno, insn);
3013       if (! set)
3014         continue;
3015
3016       pat = set->expr;
3017       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
3018       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
3019
3020       src = SET_SRC (pat);
3021
3022       /* Constant propagation.  */
3023       if (gcse_constant_p (src))
3024         {
3025           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
3026             {
3027               changed = 1;
3028               global_const_prop_count++;
3029               if (gcse_file != NULL)
3030                 {
3031                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
3032                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
3033                   print_rtl (gcse_file, src);
3034                   fprintf (gcse_file, "\n");
3035                 }
3036               if (INSN_DELETED_P (insn))
3037                 return 1;
3038             }
3039         }
3040       else if (REG_P (src)
3041                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3042                && REGNO (src) != regno)
3043         {
3044           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
3045             {
3046               changed = 1;
3047               global_copy_prop_count++;
3048               if (gcse_file != NULL)
3049                 {
3050                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3051                            regno, INSN_UID (insn));
3052                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
3053                 }
3054
3055               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
3056                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
3057               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
3058                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
3059                  and made things worse.  */
3060             }
3061         }
3062     }
3063
3064   return changed;
3065 }
3066
3067 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
3068    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
3069    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3070    can legitimately make replacements.  */
3071
3072 static void
3073 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3074 {
3075   rtx x = *xptr;
3076
3077   if (x == 0)
3078     return;
3079
3080   switch (GET_CODE (x))
3081     {
3082     case ZERO_EXTRACT:
3083     case SIGN_EXTRACT:
3084     case STRICT_LOW_PART:
3085       return;
3086
3087     case PRE_DEC:
3088     case PRE_INC:
3089     case POST_DEC:
3090     case POST_INC:
3091     case PRE_MODIFY:
3092     case POST_MODIFY:
3093       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3094          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3095          codes nonetheless.  */
3096       return;
3097
3098     case SUBREG:
3099       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3100          the non-written words unchanged.  */
3101       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3102         return;
3103       break;
3104
3105     default:
3106       break;
3107     }
3108
3109   find_used_regs (xptr, data);
3110 }
3111
3112 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3113    their REG_EQUAL notes need updating.  */
3114
3115 static bool
3116 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, int alter_jumps, rtx *libcall_sp)
3117 {
3118   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3119
3120   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3121      change the hard registers mentioned.  */
3122   if (REG_P (x)
3123       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3124           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3125               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3126     {
3127       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3128       struct elt_loc_list *l;
3129
3130       if (!val)
3131         return false;
3132       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3133         {
3134           rtx this_rtx = l->loc;
3135           rtx note;
3136
3137           /* Don't CSE non-constant values out of libcall blocks.  */
3138           if (l->in_libcall && ! CONSTANT_P (this_rtx))
3139             continue;
3140
3141           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3142             newcnst = this_rtx;
3143           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3144               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3145                  At this point this only function parameters should have
3146                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3147                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3148                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3149               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3150                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3151             newreg = this_rtx;
3152         }
3153       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3154         {
3155           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
3156              match the new register, we either have to abandon this replacement
3157              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
3158              or make it delete the REG_EUAQL note, and fix up all passes that
3159              require the REG_EQUAL note there.  */
3160           bool adjusted;
3161
3162           adjusted = adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp);
3163           gcc_assert (adjusted);
3164           
3165           if (gcse_file != NULL)
3166             {
3167               fprintf (gcse_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3168                        REGNO (x));
3169               fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
3170                        INSN_UID (insn));
3171               print_rtl (gcse_file, newcnst);
3172               fprintf (gcse_file, "\n");
3173             }
3174           local_const_prop_count++;
3175           return true;
3176         }
3177       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3178         {
3179           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
3180           if (gcse_file != NULL)
3181             {
3182               fprintf (gcse_file,
3183                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3184                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3185               fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3186             }
3187           local_copy_prop_count++;
3188           return true;
3189         }
3190     }
3191   return false;
3192 }
3193
3194 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3195    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
3196    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
3197    be made.  */
3198 static bool
3199 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
3200 {
3201   rtx end;
3202
3203   while ((end = *libcall_sp++))
3204     {
3205       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3206
3207       if (! note)
3208         continue;
3209
3210       if (REG_P (newval))
3211         {
3212           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
3213             {
3214               do
3215                 {
3216                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3217                   if (! note)
3218                     continue;
3219                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
3220                     return false;
3221                 }
3222               while ((end = *libcall_sp++));
3223               return true;
3224             }
3225         }
3226       XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
3227       insn = end;
3228     }
3229   return true;
3230 }
3231
3232 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3233
3234 static void
3235 local_cprop_pass (int alter_jumps)
3236 {
3237   rtx insn;
3238   struct reg_use *reg_used;
3239   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3240   bool changed = false;
3241
3242   cselib_init (false);
3243   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3244   *libcall_sp = 0;
3245   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3246     {
3247       if (INSN_P (insn))
3248         {
3249           rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3250
3251           if (note)
3252             {
3253               gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3254               *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3255             }
3256           note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3257           if (note)
3258             libcall_sp++;
3259           note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3260           do
3261             {
3262               reg_use_count = 0;
3263               note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs, NULL);
3264               if (note)
3265                 local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3266
3267               for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3268                    reg_used++, reg_use_count--)
3269                 if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3270                     libcall_sp))
3271                   {
3272                     changed = true;
3273                     break;
3274                   }
3275               if (INSN_DELETED_P (insn))
3276                 break;
3277             }
3278           while (reg_use_count);
3279         }
3280       cselib_process_insn (insn);
3281     }
3282   cselib_finish ();
3283   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3284   if (changed && alter_jumps)
3285     {
3286       delete_unreachable_blocks ();
3287       free_reg_set_mem ();
3288       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3289       compute_sets (get_insns ());
3290     }
3291 }
3292
3293 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3294    nonzero if a change was made.  */
3295
3296 static int
3297 cprop (int alter_jumps)
3298 {
3299   int changed;
3300   basic_block bb;
3301   rtx insn;
3302
3303   /* Note we start at block 1.  */
3304   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3305     {
3306       if (gcse_file != NULL)
3307         fprintf (gcse_file, "\n");
3308       return 0;
3309     }
3310
3311   changed = 0;
3312   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3313     {
3314       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3315          start of the block].  */
3316       reset_opr_set_tables ();
3317
3318       for (insn = BB_HEAD (bb);
3319            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
3320            insn = NEXT_INSN (insn))
3321         if (INSN_P (insn))
3322           {
3323             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3324
3325             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3326             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3327                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3328             if (! NOTE_P (insn))
3329               mark_oprs_set (insn);
3330           }
3331     }
3332
3333   if (gcse_file != NULL)
3334     fprintf (gcse_file, "\n");
3335
3336   return changed;
3337 }
3338
3339 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3340    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3341
3342    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3343    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3344    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3345    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3346    recording the value of *every* register scaned by canonicalize_condition,
3347    but this would require some code reorganization.  */
3348
3349 rtx
3350 fis_get_condition (rtx jump)
3351 {
3352   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3353 }
3354
3355 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3356    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3357
3358 static bool
3359 implicit_set_cond_p (rtx cond)
3360 {
3361   enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3362   rtx cst = XEXP (cond, 1);
3363
3364   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3365      contain a signed zero.  */
3366   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3367     {
3368       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3369          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3370          the optimization can't be performed.  */
3371       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3372          always return zero for them.  */
3373       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3374         {
3375           REAL_VALUE_TYPE d;
3376           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3377           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3378             return 0;
3379         }
3380       else
3381         return 0;
3382     }
3383
3384   return gcse_constant_p (cst);
3385 }
3386
3387 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3388    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3389    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3390    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3391    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3392    basic block.  */
3393
3394 static void
3395 find_implicit_sets (void)
3396 {
3397   basic_block bb, dest;
3398   unsigned int count;
3399   rtx cond, new;
3400
3401   count = 0;
3402   FOR_EACH_BB (bb)
3403     /* Check for more than one successor.  */
3404     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3405       {
3406         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3407
3408         if (cond
3409             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3410             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3411             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3412             && implicit_set_cond_p (cond))
3413           {
3414             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3415                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3416
3417             if (dest && EDGE_COUNT (dest->preds) == 1
3418                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3419               {
3420                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3421                                              XEXP (cond, 1));
3422                 implicit_sets[dest->index] = new;
3423                 if (gcse_file)
3424                   {
3425                     fprintf(gcse_file, "Implicit set of reg %d in ",
3426                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3427                     fprintf(gcse_file, "basic block %d\n", dest->index);
3428                   }
3429                 count++;
3430               }
3431           }
3432       }
3433
3434   if (gcse_file)
3435     fprintf (gcse_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3436 }
3437
3438 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3439    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3440    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3441    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3442
3443 static int
3444 one_cprop_pass (int pass, int cprop_jumps, int bypass_jumps)
3445 {
3446   int changed = 0;
3447
3448   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3449   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3450
3451   local_cprop_pass (cprop_jumps);
3452
3453   /* Determine implicit sets.  */
3454   implicit_sets = xcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
3455   find_implicit_sets ();
3456
3457   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3458   compute_hash_table (&set_hash_table);
3459
3460   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3461   free (implicit_sets);
3462   implicit_sets = NULL;
3463
3464   if (gcse_file)
3465     dump_hash_table (gcse_file, "SET", &set_hash_table);
3466   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3467     {
3468       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3469       compute_cprop_data ();
3470       changed = cprop (cprop_jumps);
3471       if (bypass_jumps)
3472         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3473       free_cprop_mem ();
3474     }
3475
3476   free_hash_table (&set_hash_table);
3477
3478   if (gcse_file)
3479     {
3480       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3481                current_function_name (), pass, bytes_used);
3482       fprintf (gcse_file, "%d local const props, %d local copy props\n\n",
3483                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3484       fprintf (gcse_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3485                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3486     }
3487   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3488   if (changed && cprop_jumps)
3489     delete_unreachable_blocks ();
3490
3491   return changed;
3492 }
3493 \f
3494 /* Bypass conditional jumps.  */
3495
3496 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3497    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3498    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3499    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3500
3501 static int bypass_last_basic_block;
3502
3503 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3504    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3505    find_avail_set.  */
3506
3507 static struct expr *
3508 find_bypass_set (int regno, int bb)
3509 {
3510   struct expr *result = 0;
3511
3512   for (;;)
3513     {
3514       rtx src;
3515       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3516
3517       while (set)
3518         {
3519           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3520             break;
3521           set = next_set (regno, set);
3522         }
3523
3524       if (set == 0)
3525         break;
3526
3527       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3528
3529       src = SET_SRC (set->expr);
3530       if (gcse_constant_p (src))
3531         result = set;
3532
3533       if (! REG_P (src))
3534         break;
3535
3536       regno = REGNO (src);
3537     }
3538   return result;
3539 }
3540
3541
3542 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3543    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3544    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3545    function is required to check that our data flow analysis is still
3546    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3547
3548 static bool
3549 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
3550 {
3551   rtx insn;
3552
3553   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3554     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3555       return true;
3556
3557   return false;
3558 }
3559
3560 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3561    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3562    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3563    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3564    Returns nonzero if a change was made.
3565
3566    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3567    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3568    these inserted insns when performing its transformations.  */
3569
3570 static int
3571 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3572 {
3573   rtx insn, note;
3574   edge e, edest;
3575   int i, change;
3576   int may_be_loop_header;
3577   unsigned removed_p;
3578   edge_iterator ei;
3579
3580   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3581
3582   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3583   reg_use_count = 0;
3584   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3585   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3586   if (note)
3587     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3588
3589   may_be_loop_header = false;
3590   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3591     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3592       {
3593         may_be_loop_header = true;
3594         break;
3595       }
3596
3597   change = 0;
3598   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3599     {
3600       removed_p = 0;
3601           
3602       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3603         {
3604           ei_next (&ei);
3605           continue;
3606         }
3607
3608       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3609       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3610         {
3611           ei_next (&ei);
3612           continue;
3613         }
3614
3615       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3616          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3617          optimizations, so prevent this.  */
3618       if (may_be_loop_header
3619           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3620         {
3621           ei_next (&ei);
3622           continue;
3623         }
3624
3625       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3626         {
3627           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3628           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3629           basic_block dest, old_dest;
3630           struct expr *set;
3631           rtx src, new;
3632
3633           if (regno >= max_gcse_regno)
3634             continue;
3635
3636           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3637
3638           if (! set)
3639             continue;
3640
3641           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3642           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3643             continue;
3644
3645           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3646
3647           if (setcc != NULL)
3648               src = simplify_replace_rtx (src,
3649                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3650                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3651
3652           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3653                                       SET_SRC (set->expr));
3654
3655           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3656              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3657              has instructions associated with it, as these insns won't
3658              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3659
3660           if (new == pc_rtx)
3661             {
3662               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3663               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3664             }
3665           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3666             {
3667               edge_iterator ei2;
3668
3669               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3670               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3671               FOR_EACH_EDGE (edest, ei2, bb->succs)
3672                 if (edest->dest == dest && edest->insns.r)
3673                   {
3674                     dest = NULL;
3675                     break;
3676                   }
3677             }
3678           else
3679             dest = NULL;
3680
3681           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3682              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3683              edges.  */
3684
3685           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc))))
3686             {
3687               edge e2;
3688               edge_iterator ei2;
3689
3690               FOR_EACH_EDGE (e2, ei2, e->src->succs)
3691                 if (e2->dest == dest)
3692                   {
3693                     dest = NULL;
3694                     break;
3695                   }
3696             }
3697
3698           old_dest = e->dest;
3699           if (dest != NULL
3700               && dest != old_dest
3701               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3702             {
3703               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3704
3705               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3706                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3707               if (setcc)
3708                 {
3709                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3710                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3711                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3712                 }
3713
3714               if (gcse_file != NULL)
3715                 {
3716                   fprintf (gcse_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3717                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3718                            regno, INSN_UID (jump));
3719                   print_rtl (gcse_file, SET_SRC (set->expr));
3720                   fprintf (gcse_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3721                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3722                 }
3723               change = 1;
3724               removed_p = 1;
3725               break;
3726             }
3727         }
3728       if (!removed_p)
3729         ei_next (&ei);
3730     }
3731   return change;
3732 }
3733
3734 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3735    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3736    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3737    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3738
3739    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3740
3741 static int
3742 bypass_conditional_jumps (void)
3743 {
3744   basic_block bb;
3745   int changed;
3746   rtx setcc;
3747   rtx insn;
3748   rtx dest;
3749
3750   /* Note we start at block 1.  */
3751   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3752     return 0;
3753
3754   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3755   mark_dfs_back_edges ();
3756
3757   changed = 0;
3758   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3759                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3760     {
3761       /* Check for more than one predecessor.  */
3762       if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 1)
3763         {
3764           setcc = NULL_RTX;
3765           for (insn = BB_HEAD (bb);
3766                insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
3767                insn = NEXT_INSN (insn))
3768             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3769               {
3770                 if (setcc)
3771                   break;
3772                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3773                   break;
3774
3775                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3776                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3777                   setcc = insn;
3778                 else
3779                   break;
3780               }
3781             else if (JUMP_P (insn))
3782               {
3783                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3784                     && onlyjump_p (insn))
3785                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3786                 break;
3787               }
3788             else if (INSN_P (insn))
3789               break;
3790         }
3791     }
3792
3793   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3794      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3795   if (changed)
3796     commit_edge_insertions();
3797
3798   return changed;
3799 }
3800 \f
3801 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3802
3803 /* Local properties of expressions.  */
3804 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3805 static sbitmap *transp;
3806
3807 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3808    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3809    created by a calls.  */
3810 static sbitmap *transpout;
3811
3812 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3813 static sbitmap *comp;
3814
3815 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3816 static sbitmap *antloc;
3817
3818 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3819    point.  */
3820 static sbitmap *pre_optimal;
3821
3822 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3823 static sbitmap *pre_redundant;
3824
3825 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3826 static sbitmap *pre_insert_map;
3827
3828 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3829 static sbitmap *pre_delete_map;
3830
3831 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3832 static struct edge_list *edge_list;
3833
3834 /* Redundant insns.  */
3835 static sbitmap pre_redundant_insns;
3836
3837 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3838
3839 static void
3840 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3841 {
3842   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3843   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3844   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3845
3846   pre_optimal = NULL;
3847   pre_redundant = NULL;
3848   pre_insert_map = NULL;
3849   pre_delete_map = NULL;
3850   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3851
3852   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3853 }
3854
3855 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3856
3857 static void
3858 free_pre_mem (void)
3859 {
3860   sbitmap_vector_free (transp);
3861   sbitmap_vector_free (comp);
3862
3863   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3864
3865   if (pre_optimal)
3866     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3867   if (pre_redundant)
3868     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3869   if (pre_insert_map)
3870     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3871   if (pre_delete_map)
3872     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3873
3874   transp = comp = NULL;
3875   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3876 }
3877
3878 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3879
3880 static void
3881 compute_pre_data (void)
3882 {
3883   sbitmap trapping_expr;
3884   basic_block bb;
3885   unsigned int ui;
3886
3887   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3888   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3889
3890   /* Collect expressions which might trap.  */
3891   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3892   sbitmap_zero (trapping_expr);
3893   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3894     {
3895       struct expr *e;
3896       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3897         if (may_trap_p (e->expr))
3898           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3899     }
3900
3901   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3902
3903      ~(TRANSP | COMP)
3904   */
3905
3906   FOR_EACH_BB (bb)
3907     {
3908       edge e;
3909       edge_iterator ei;
3910
3911       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3912          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3913          place the instruction on the edge.  So make them neither
3914          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3915       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3916         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3917           {
3918             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3919             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3920             break;
3921           }
3922
3923       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3924       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3925     }
3926
3927   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3928                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3929   sbitmap_vector_free (antloc);
3930   antloc = NULL;
3931   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3932   ae_kill = NULL;
3933   sbitmap_free (trapping_expr);
3934 }
3935 \f
3936 /* PRE utilities */
3937
3938 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3939    block BB.
3940
3941    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3942    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3943
3944    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3945    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3946    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3947    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3948    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3949    the closest such expression.  */
3950
3951 static int
3952 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3953 {
3954   edge pred;
3955   edge_iterator ei;
3956   
3957   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3958     {
3959       basic_block pred_bb = pred->src;
3960
3961       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3962           /* Has predecessor has already been visited?  */
3963           || visited[pred_bb->index])
3964         ;/* Nothing to do.  */
3965
3966       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3967       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3968         {
3969           /* Is this the occurrence we're looking for?
3970              Note that there's only one generating occurrence per block
3971              so we just need to check the block number.  */
3972           if (occr_bb == pred_bb)
3973             return 1;
3974
3975           visited[pred_bb->index] = 1;
3976         }
3977       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3978       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3979         visited[pred_bb->index] = 1;
3980
3981       /* Neither gen nor kill.  */
3982       else
3983         {
3984           visited[pred_bb->index] = 1;
3985           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3986             return 1;
3987         }
3988     }
3989
3990   /* All paths have been checked.  */
3991   return 0;
3992 }
3993
3994 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3995    memory allocated for that function is returned.  */
3996
3997 static int
3998 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3999 {
4000   int rval;
4001   char *visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
4002
4003   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
4004
4005   free (visited);
4006   return rval;
4007 }
4008 \f
4009
4010 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
4011    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
4012    the value of BB.  */
4013
4014 static rtx
4015 process_insert_insn (struct expr *expr)
4016 {
4017   rtx reg = expr->reaching_reg;
4018   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
4019   rtx pat;
4020
4021   start_sequence ();
4022
4023   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
4024      just copy it to a register.  */
4025   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
4026     emit_move_insn (reg, exp);
4027
4028   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
4029      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
4030      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
4031   else
4032     {
4033       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
4034
4035       if (insn_invalid_p (insn))
4036         gcc_unreachable ();
4037     }
4038   
4039
4040   pat = get_insns ();
4041   end_sequence ();
4042
4043   return pat;
4044 }
4045
4046 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
4047
4048    This is used by both the PRE and code hoisting.
4049
4050    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
4051    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
4052    no sense for code hoisting.  */
4053
4054 static void
4055 insert_insn_end_bb (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
4056 {
4057   rtx insn = BB_END (bb);
4058   rtx new_insn;
4059   rtx reg = expr->reaching_reg;
4060   int regno = REGNO (reg);
4061   rtx pat, pat_end;
4062
4063   pat = process_insert_insn (expr);
4064   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
4065
4066   pat_end = pat;
4067   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
4068     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
4069
4070   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4071      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
4072      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4073
4074   if (JUMP_P (insn)
4075       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
4076           && (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1
4077               || EDGE_SUCC (bb, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4078     {
4079 #ifdef HAVE_cc0
4080       rtx note;
4081 #endif
4082       /* It should always be the case that we can put these instructions
4083          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4084          Check this.  */
4085       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
4086                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4087                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4088
4089       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4090          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4091          the new instruction just before the tablejump.  */
4092       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4093           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4094         insn = prev_real_insn (insn);
4095
4096 #ifdef HAVE_cc0
4097       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4098          if cc0 isn't set.  */
4099       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4100       if (note)
4101         insn = XEXP (note, 0);
4102       else
4103         {
4104           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4105           if (maybe_cc0_setter
4106               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4107               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4108             insn = maybe_cc0_setter;
4109         }
4110 #endif
4111       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4112       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4113     }
4114
4115   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4116      of exception handling.  */
4117   else if (CALL_P (insn)
4118            && (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1 || EDGE_SUCC (bb, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4119     {
4120       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4121          we search backward and place the instructions before the first
4122          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4123          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4124
4125          It should always be the case that we can put these instructions
4126          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4127          Check this.  */
4128
4129       gcc_assert (!pre
4130                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4131                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4132
4133       /* Since different machines initialize their parameter registers
4134          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4135          parameter registers.  */
4136       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4137
4138       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4139          before the first parameter load.
4140
4141          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4142          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4143          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4144          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4145          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4146       while (LABEL_P (insn)
4147              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4148         insn = NEXT_INSN (insn);
4149
4150       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4151     }
4152   else
4153     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn);
4154
4155   while (1)
4156     {
4157       if (INSN_P (pat))
4158         {
4159           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4160           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4161         }
4162       if (pat == pat_end)
4163         break;
4164       pat = NEXT_INSN (pat);
4165     }
4166
4167   gcse_create_count++;
4168
4169   if (gcse_file)
4170     {
4171       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4172                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4173       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4174                expr->bitmap_index, regno);
4175     }
4176 }
4177
4178 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4179    the expressions fully redundant.  */
4180
4181 static int
4182 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4183 {
4184   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4185   sbitmap *inserted;
4186
4187   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4188      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4189
4190   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4191   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4192   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4193   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4194
4195   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4196     {
4197       int indx;
4198       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4199
4200       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4201         {
4202           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4203
4204           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4205             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4206               {
4207                 struct expr *expr = index_map[j];
4208                 struct occr *occr;
4209
4210                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4211                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4212                   {
4213                     if (! occr->deleted_p)
4214                       continue;
4215
4216                     /* Insert this expression on this edge if if it would
4217                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4218                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4219                       {
4220                         rtx insn;
4221                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4222
4223                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4224                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4225                            the previous block. There are several alternatives
4226                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4227                            handling this situation.  This one is easiest for
4228                            now.  */
4229
4230                         if ((eg->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
4231                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4232                         else
4233                           {
4234                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4235                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4236                           }
4237
4238                         if (gcse_file)
4239                           {
4240                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4241                                      bb->index,
4242                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4243                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4244                                      expr->bitmap_index);
4245                           }
4246
4247                         update_ld_motion_stores (expr);
4248                         SET_BIT (inserted[e], j);
4249                         did_insert = 1;
4250                         gcse_create_count++;
4251                       }
4252                   }
4253               }
4254         }
4255     }
4256
4257   sbitmap_vector_free (inserted);
4258   return did_insert;
4259 }
4260
4261 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4262    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4263      reaching_reg <- old_reg
4264    it's better to do the following:
4265      reaching_reg <- expr
4266      old_reg      <- reaching_reg
4267    because this way copy propagation can discover additional PRE
4268    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4269    When "expr" is a store, i.e.
4270    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4271      reaching_reg <- old_reg
4272    it's better to add it before as follows:
4273      reaching_reg <- old_reg
4274      MEM          <- reaching_reg.  */
4275
4276 static void
4277 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4278 {
4279   rtx reg = expr->reaching_reg;
4280   int regno = REGNO (reg);
4281   int indx = expr->bitmap_index;
4282   rtx pat = PATTERN (insn);
4283   rtx set, new_insn;
4284   rtx old_reg;
4285   int i;
4286
4287   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4288   switch (GET_CODE (pat))
4289     {
4290     case SET:
4291       set = pat;
4292       break;
4293
4294     case PARALLEL:
4295       /* Search through the parallel looking for the set whose
4296          source was the expression that we're interested in.  */
4297       set = NULL_RTX;
4298       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4299         {
4300           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4301           if (GET_CODE (x) == SET
4302               && expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4303             {
4304               set = x;
4305               break;
4306             }
4307         }
4308       break;
4309
4310     default:
4311       gcc_unreachable ();
4312     }
4313
4314   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4315     {
4316       old_reg = SET_DEST (set);
4317       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4318       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4319         {
4320           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4321           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4322
4323           /* Keep register set table up to date.  */
4324           replace_one_set (REGNO (old_reg), insn, new_insn);
4325           record_one_set (regno, insn);
4326         }
4327       else
4328         {
4329           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4330           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4331
4332           /* Keep register set table up to date.  */
4333           record_one_set (regno, new_insn);
4334         }
4335     }
4336   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4337     {
4338       old_reg = SET_SRC (set);
4339       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4340
4341       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4342       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4343         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4344       else
4345         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4346
4347       /* Keep register set table up to date.  */
4348       record_one_set (regno, new_insn);
4349     }
4350
4351   gcse_create_count++;
4352
4353   if (gcse_file)
4354     fprintf (gcse_file,
4355              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4356               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4357               INSN_UID (insn), regno);
4358 }
4359
4360 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4361    to `reaching_reg'.  */
4362
4363 static void
4364 pre_insert_copies (void)
4365 {
4366   unsigned int i, added_copy;
4367   struct expr *expr;
4368   struct occr *occr;
4369   struct occr *avail;
4370
4371   /* For each available expression in the table, copy the result to
4372      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4373
4374      ??? The current algorithm is rather brute force.
4375      Need to do some profiling.  */
4376
4377   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4378     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4379       {
4380         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4381            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4382            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4383            deleted.  This test also avoids further processing if the
4384            expression wasn't deleted anywhere.  */
4385         if (expr->reaching_reg == NULL)
4386           continue;
4387
4388         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4389         added_copy = 0;
4390
4391         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4392           {
4393             if (! occr->deleted_p)
4394               continue;
4395
4396             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4397               {
4398                 rtx insn = avail->insn;
4399
4400                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4401                 if (avail->copied_p)
4402                   continue;
4403
4404                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4405                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4406                   continue;
4407
4408                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4409                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4410                                                expr,
4411                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4412                   continue;
4413
4414                 added_copy = 1;
4415
4416                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4417                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4418                 avail->copied_p = 1;
4419               }
4420           }
4421
4422           if (added_copy)
4423             update_ld_motion_stores (expr);
4424       }
4425 }
4426
4427 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4428    in INSN.  */
4429 static rtx
4430 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4431 {
4432   rtx new;
4433   rtx set = single_set (insn), set2;
4434   rtx note;
4435   rtx eqv;
4436
4437   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4438      we've verified to be valid.  */
4439
4440   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4441
4442   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4443   set2 = single_set (new);
4444   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4445     return new;
4446   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4447     eqv = XEXP (note, 0);
4448   else
4449     eqv = SET_SRC (set);
4450
4451   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4452
4453   return new;
4454 }
4455
4456 /* Delete redundant computations.
4457    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4458    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4459    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4460
4461    Returns nonzero if a change is made.  */
4462
4463 static int
4464 pre_delete (void)
4465 {
4466   unsigned int i;
4467   int changed;
4468   struct expr *expr;
4469   struct occr *occr;
4470
4471   changed = 0;
4472   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4473     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4474          expr != NULL;
4475          expr = expr->next_same_hash)
4476       {
4477         int indx = expr->bitmap_index;
4478
4479         /* We only need to search antic_occr since we require
4480            ANTLOC != 0.  */
4481
4482         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4483           {
4484             rtx insn = occr->insn;
4485             rtx set;
4486             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4487
4488             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4489             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4490                 && (set = single_set (insn)) != 0)
4491               {
4492                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4493                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4494                    the mode of the original destination pseudo.  */
4495                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4496                   expr->reaching_reg
4497                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4498
4499                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4500                 delete_insn (insn);
4501                 occr->deleted_p = 1;
4502                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4503                 changed = 1;
4504                 gcse_subst_count++;
4505
4506                 if (gcse_file)
4507                   {
4508                     fprintf (gcse_file,
4509                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4510                                INSN_UID (insn), indx);
4511                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4512                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4513                   }
4514               }
4515           }
4516       }
4517
4518   return changed;
4519 }
4520
4521 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4522    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4523    has been done.
4524
4525    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4526    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4527    Compiler Design and Implementation.
4528
4529    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4530    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4531    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4532    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4533    through the block.
4534
4535    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4536    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4537    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4538    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4539    redundancies.  */
4540
4541 static int
4542 pre_gcse (void)
4543 {
4544   unsigned int i;
4545   int did_insert, changed;
4546   struct expr **index_map;
4547   struct expr *expr;
4548
4549   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4550      hash table entry.  */
4551
4552   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4553   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4554     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4555       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4556
4557   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4558   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4559   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4560
4561   /* Delete the redundant insns first so that
4562      - we know what register to use for the new insns and for the other
4563        ones with reaching expressions
4564      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4565
4566   changed = pre_delete ();
4567
4568   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4569
4570   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4571      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4572   pre_insert_copies ();
4573   if (did_insert)
4574     {
4575       commit_edge_insertions ();
4576       changed = 1;
4577     }
4578
4579   free (index_map);
4580   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4581   return changed;
4582 }
4583
4584 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4585
4586    Return nonzero if a change was made.  */
4587
4588 static int
4589 one_pre_gcse_pass (int pass)
4590 {
4591   int changed = 0;
4592
4593   gcse_subst_count = 0;
4594   gcse_create_count = 0;
4595
4596   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4597   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4598   if (flag_gcse_lm)
4599     compute_ld_motion_mems ();
4600
4601   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4602   trim_ld_motion_mems ();
4603   if (gcse_file)
4604     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", &expr_hash_table);
4605
4606   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4607     {
4608       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4609       compute_pre_data ();
4610       changed |= pre_gcse ();
4611       free_edge_list (edge_list);
4612       free_pre_mem ();
4613     }
4614
4615   free_ldst_mems ();
4616   remove_fake_exit_edges ();
4617   free_hash_table (&expr_hash_table);
4618
4619   if (gcse_file)
4620     {
4621       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4622                current_function_name (), pass, bytes_used);
4623       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
4624                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4625     }
4626
4627   return changed;
4628 }
4629 \f
4630 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
4631    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
4632    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
4633    because the following loop optimization pass requires them.  */
4634
4635 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
4636    could probably share code here.  */
4637
4638 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4639    then we would not need to do this here, because jump would add the
4640    necessary REG_LABEL notes.  */
4641
4642 static void
4643 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4644 {
4645   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4646   int i, j;
4647   const char *fmt;
4648
4649   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4650     {
4651       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4652          avoid flow generating (slightly) worse code.
4653
4654          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4655          mark_jump_label for additional information).  */
4656
4657       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
4658                                             REG_NOTES (insn));
4659       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4660         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4661       return;
4662     }
4663
4664   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4665     {
4666       if (fmt[i] == 'e')
4667         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4668       else if (fmt[i] == 'E')
4669         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4670           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4671     }
4672 }
4673
4674 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4675
4676    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4677    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4678    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4679    non-local labels and exceptions.
4680
4681    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4682    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4683    it should be possible with exception handling, since we still have
4684    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4685    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4686
4687 static void
4688 compute_transpout (void)
4689 {
4690   basic_block bb;
4691   unsigned int i;
4692   struct expr *expr;
4693
4694   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4695
4696   FOR_EACH_BB (bb)
4697     {
4698       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
4699          end in call instructions for reasons other than abnormal
4700          control flow.  */
4701       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4702         continue;
4703
4704       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4705         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4706           if (MEM_P (expr->expr))
4707             {
4708               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4709                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4710                 continue;
4711
4712               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4713                  analysis to determine if this mem is actually killed
4714                  by this call.  */
4715               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4716             }
4717     }
4718 }
4719
4720 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4721
4722 /* Very busy expressions.  */
4723 static sbitmap *hoist_vbein;
4724 static sbitmap *hoist_vbeout;
4725
4726 /* Hoistable expressions.  */
4727 static sbitmap *hoist_exprs;
4728
4729 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4730    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4731    more effective than the tail merging code in jump.c.
4732
4733    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4734    code hoisting.  It would be nice.  */
4735
4736 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4737
4738 static void
4739 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4740 {
4741   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4742   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4743   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4744
4745   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4746   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4747   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4748   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4749 }
4750
4751 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4752
4753 static void
4754 free_code_hoist_mem (void)
4755 {
4756   sbitmap_vector_free (antloc);
4757   sbitmap_vector_free (transp);
4758   sbitmap_vector_free (comp);
4759
4760   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4761   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4762   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4763   sbitmap_vector_free (transpout);
4764
4765   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4766 }
4767
4768 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4769
4770    An expression is very busy if all paths from a given point
4771    compute the expression.  */
4772
4773 static void
4774 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4775 {
4776   int changed, passes;
4777   basic_block bb;
4778
4779   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4780   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4781
4782   passes = 0;
4783   changed = 1;
4784
4785   while (changed)
4786     {
4787       changed = 0;
4788
4789       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4790          the convergence.  */
4791       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4792         {
4793           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
4794                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
4795           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4796             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
4797         }
4798
4799       passes++;
4800     }
4801
4802   if (gcse_file)
4803     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4804 }
4805
4806 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4807
4808 static void
4809 compute_code_hoist_data (void)
4810 {
4811   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4812   compute_transpout ();
4813   compute_code_hoist_vbeinout ();
4814   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4815   if (gcse_file)
4816     fprintf (gcse_file, "\n");
4817 }
4818
4819 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4820    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4821
4822    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4823    to me that the expression must either be computed or transparent in
4824    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4825    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4826    the expression wasn't a loop invariant.
4827
4828    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4829    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4830    paths.  */
4831
4832 static int
4833 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4834 {
4835   edge pred;
4836   edge_iterator ei;
4837   int visited_allocated_locally = 0;
4838
4839
4840   if (visited == NULL)
4841     {
4842       visited_allocated_locally = 1;
4843       visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
4844     }
4845
4846   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4847     {
4848       basic_block pred_bb = pred->src;
4849
4850       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4851         break;
4852       else if (pred_bb == expr_bb)
4853         continue;
4854       else if (visited[pred_bb->index])
4855         continue;
4856
4857       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4858       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4859         break;
4860       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4861         break;
4862
4863       /* Not killed.  */
4864       else
4865         {
4866           visited[pred_bb->index] = 1;
4867           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4868                                            pred_bb, visited))
4869             break;
4870         }
4871     }
4872   if (visited_allocated_locally)
4873     free (visited);
4874
4875   return (pred == NULL);
4876 }
4877 \f
4878 /* Actually perform code hoisting.  */
4879
4880 static void
4881 hoist_code (void)
4882 {
4883   basic_block bb, dominated;
4884   basic_block *domby;
4885   unsigned int domby_len;
4886   unsigned int i,j;
4887   struct expr **index_map;
4888   struct expr *expr;
4889
4890   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4891
4892   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4893      hash table entry.  */
4894
4895   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4896   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4897     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4898       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4899
4900   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4901      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4902   FOR_EACH_BB (bb)
4903     {
4904       int found = 0;
4905       int insn_inserted_p;
4906
4907       domby_len = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb, &domby);
4908       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4909          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4910       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4911         {
4912           int hoistable = 0;
4913
4914           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4915               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4916             {
4917               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4918                  we look at every block BB dominates to see if it
4919                  computes the expression.  */
4920               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4921                 {
4922                   dominated = domby[j];
4923                   /* Ignore self dominance.  */
4924                   if (bb == dominated)
4925                     continue;
4926                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4927                      the busy expression and whether or not moving that
4928                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4929                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4930                     continue;
4931
4932                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4933                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4934
4935                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4936                      from a dominated block into BB.  */
4937                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4938                     hoistable++;
4939                 }
4940
4941               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4942                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4943                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4944                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4945                  allocation.  One could increase this value to try harder
4946                  to avoid any possible code expansion due to register
4947                  allocation issues; however experiments have shown that
4948                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4949                  from two successors, so raising this threshold is likely
4950                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4951               if (hoistable > 1)
4952                 {
4953                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4954                   found = 1;
4955                 }
4956             }
4957         }
4958       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4959       if (! found)
4960         {
4961           free (domby);
4962         continue;
4963         }
4964
4965       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4966       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4967         {
4968           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4969              note when we've inserted it.  */
4970           insn_inserted_p = 0;
4971
4972           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4973           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i))
4974             {
4975               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4976                  we look at every block BB dominates to see if it
4977                  computes the expression.  */
4978               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4979                 {
4980                   dominated = domby[j];
4981                   /* Ignore self dominance.  */
4982                   if (bb == dominated)
4983                     continue;
4984
4985                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4986                      the busy expression and whether or not moving that
4987                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4988                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4989                     continue;
4990
4991                   /* The expression is computed in the dominated block and
4992                      it would be safe to compute it at the start of the
4993                      dominated block.  Now we have to determine if the
4994                      expression would reach the dominated block if it was
4995                      placed at the end of BB.  */
4996                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4997                     {
4998                       struct expr *expr = index_map[i];
4999                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
5000                       rtx insn;
5001                       rtx set;
5002
5003                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
5004                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
5005                         occr = occr->next;
5006
5007                       gcc_assert (occr);
5008                       insn = occr->insn;
5009                       set = single_set (insn);
5010                       gcc_assert (set);
5011
5012                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
5013                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
5014                          from the mode of the original destination pseudo.  */
5015                       if (expr->reaching_reg == NULL)
5016                         expr->reaching_reg
5017                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
5018
5019                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
5020                       delete_insn (insn);
5021                       occr->deleted_p = 1;
5022                       if (!insn_inserted_p)
5023                         {
5024                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
5025                           insn_inserted_p = 1;
5026                         }
5027                     }
5028                 }
5029             }
5030         }
5031       free (domby);
5032     }
5033
5034   free (index_map);
5035 }
5036
5037 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
5038
5039    Return nonzero if a change was made.  */
5040
5041 static int
5042 one_code_hoisting_pass (void)
5043 {
5044   int changed = 0;
5045
5046   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
5047   compute_hash_table (&expr_hash_table);
5048   if (gcse_file)
5049     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
5050
5051   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
5052     {
5053       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
5054       compute_code_hoist_data ();
5055       hoist_code ();
5056       free_code_hoist_mem ();
5057     }
5058
5059   free_hash_table (&expr_hash_table);
5060
5061   return changed;
5062 }
5063 \f
5064 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5065     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5066     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5067
5068             int i;
5069             float a[10];
5070
5071             void foo(float scale)
5072             {
5073               for (i=0; i<10; i++)
5074                 a[i] *= scale;
5075             }
5076
5077     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5078     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
5079     of the loop.
5080
5081       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
5082     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5083     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5084
5085       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5086     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5087     in the loop.  */
5088
5089 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5090    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5091
5092 static struct ls_expr *
5093 ldst_entry (rtx x)
5094 {
5095   int do_not_record_p = 0;
5096   struct ls_expr * ptr;
5097   unsigned int hash;
5098
5099   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5100                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5101
5102   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5103     if (ptr->hash_index == hash && expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
5104       return ptr;
5105
5106   ptr = xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5107
5108   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5109   ptr->expr         = NULL;
5110   ptr->pattern      = x;
5111   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5112   ptr->loads        = NULL_RTX;
5113   ptr->stores       = NULL_RTX;
5114   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5115   ptr->invalid      = 0;
5116   ptr->index        = 0;
5117   ptr->hash_index   = hash;
5118   pre_ldst_mems     = ptr;
5119
5120   return ptr;
5121 }
5122
5123 /* Free up an individual ldst entry.  */
5124
5125 static void
5126 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5127 {
5128   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5129   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5130
5131   free (ptr);
5132 }
5133
5134 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5135
5136 static void
5137 free_ldst_mems (void)
5138 {
5139   while (pre_ldst_mems)
5140     {
5141       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5142
5143       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5144
5145       free_ldst_entry (tmp);
5146     }
5147
5148   pre_ldst_mems = NULL;
5149 }
5150
5151 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5152
5153 static void
5154 print_ldst_list (FILE * file)
5155 {
5156   struct ls_expr * ptr;
5157
5158   fprintf (file, "LDST list: \n");
5159
5160   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5161     {
5162       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5163
5164       print_rtl (file, ptr->pattern);
5165
5166       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5167
5168       if (ptr->loads)
5169         print_rtl (file, ptr->loads);
5170       else
5171         fprintf (file, "(nil)");
5172
5173       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5174
5175       if (ptr->stores)
5176         print_rtl (file, ptr->stores);
5177       else
5178         fprintf (file, "(nil)");
5179
5180       fprintf (file, "\n\n");
5181     }
5182
5183   fprintf (file, "\n");
5184 }
5185
5186 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5187
5188 static struct ls_expr *
5189 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5190 {
5191   struct ls_expr * ptr;
5192
5193   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5194     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
5195       return ptr;
5196
5197   return NULL;
5198 }
5199
5200 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5201
5202 static int
5203 enumerate_ldsts (void)
5204 {
5205   struct ls_expr * ptr;
5206   int n = 0;
5207
5208   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5209     ptr->index = n++;
5210
5211   return n;
5212 }
5213
5214 /* Return first item in the list.  */
5215
5216 static inline struct ls_expr *
5217 first_ls_expr (void)
5218 {
5219   return pre_ldst_mems;
5220 }
5221
5222 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5223
5224 static inline struct ls_expr *
5225 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5226 {
5227   return ptr->next;
5228 }
5229 \f
5230 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5231
5232 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5233    side effects. These are the types of loads we consider for the
5234    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5235
5236 static int
5237 simple_mem (rtx x)
5238 {
5239   if (! MEM_P (x))
5240     return 0;
5241
5242   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5243     return 0;
5244
5245   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5246     return 0;
5247
5248   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5249      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5250      continue.  */
5251   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5252     return 0;
5253
5254   if (side_effects_p (x))
5255     return 0;
5256
5257   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5258   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5259     return 0;
5260
5261   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5262     return 0;
5263
5264   return 1;
5265 }
5266
5267 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5268    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5269    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5270    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5271    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5272    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5273    fix it up.  */
5274
5275 static void
5276 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5277 {
5278   const char * fmt;
5279   int i, j;
5280   struct ls_expr * ptr;
5281
5282   /* Invalidate it in the list.  */
5283   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5284     {
5285       ptr = ldst_entry (x);
5286       ptr->invalid = 1;
5287     }
5288
5289   /* Recursively process the insn.  */
5290   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5291
5292   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5293     {
5294       if (fmt[i] == 'e')
5295         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5296       else if (fmt[i] == 'E')
5297         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5298           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5299     }
5300 }
5301
5302 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5303    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5304    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5305    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5306    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5307    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5308    later.  */
5309
5310 static void
5311 compute_ld_motion_mems (void)
5312 {
5313   struct ls_expr * ptr;
5314   basic_block bb;
5315   rtx insn;
5316
5317   pre_ldst_mems = NULL;
5318
5319   FOR_EACH_BB (bb)
5320     {
5321       for (insn = BB_HEAD (bb);
5322            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5323            insn = NEXT_INSN (insn))
5324         {
5325           if (INSN_P (insn))
5326             {
5327               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5328                 {
5329                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5330                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5331
5332                   /* Check for a simple LOAD...  */
5333                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5334                     {
5335                       ptr = ldst_entry (src);
5336                       if (REG_P (dest))
5337                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5338                       else
5339                         ptr->invalid = 1;
5340                     }
5341                   else
5342                     {
5343                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5344                       invalidate_any_buried_refs (src);
5345                     }
5346
5347                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5348                      will block any movement we might do later. We only care
5349                      about this exact pattern since those are the only
5350                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5351                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5352                     {
5353                       ptr = ldst_entry (dest);
5354
5355                       if (! MEM_P (src)
5356                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5357                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5358                              returns 0 for all REGs.  */
5359                           && can_assign_to_reg_p (src))
5360                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5361                       else
5362                         ptr->invalid = 1;
5363                     }
5364                 }
5365               else
5366                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5367             }
5368         }
5369     }
5370 }
5371
5372 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5373    expression list for pre gcse.  */
5374
5375 static void
5376 trim_ld_motion_mems (void)
5377 {
5378   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5379   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5380
5381   while (ptr != NULL)
5382     {
5383       struct expr * expr;
5384
5385       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5386       if (! ptr->invalid)
5387         {
5388           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5389           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5390
5391           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5392                expr != NULL;
5393                expr = expr->next_same_hash)
5394             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5395               break;
5396         }
5397       else
5398         expr = (struct expr *) 0;
5399
5400       if (expr)
5401         {
5402           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5403           ptr->expr = expr;
5404           last = & ptr->next;
5405           ptr = ptr->next;
5406         }
5407       else
5408         {
5409           *last = ptr->next;
5410           free_ldst_entry (ptr);
5411           ptr = * last;
5412         }
5413     }
5414
5415   /* Show the world what we've found.  */
5416   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
5417     print_ldst_list (gcse_file);
5418 }
5419
5420 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5421    a reaching register, and update any stores that are needed if
5422    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5423    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5424    the reaching register into the store location. These keeps the
5425    correct value in the reaching register for the loads.  */
5426
5427 static void
5428 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5429 {
5430   struct ls_expr * mem_ptr;
5431
5432   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5433     {
5434       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5435          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5436          dead and should be eliminated later.  */
5437
5438       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5439          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5440          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5441          (set reg expr) in that insn.  */
5442       rtx list = mem_ptr->stores;
5443
5444       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5445         {
5446           rtx insn = XEXP (list, 0);
5447           rtx pat = PATTERN (insn);
5448           rtx src = SET_SRC (pat);
5449           rtx reg = expr->reaching_reg;
5450           rtx copy, new;
5451
5452           /* If we've already copied it, continue.  */
5453           if (expr->reaching_reg == src)
5454             continue;
5455
5456           if (gcse_file)
5457             {
5458               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5459               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
5460               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
5461               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
5462               fprintf (gcse_file, "\n");
5463             }
5464
5465           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5466           new = emit_insn_before (copy, insn);
5467           record_one_set (REGNO (reg), new);
5468           SET_SRC (pat) = reg;
5469
5470           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5471           INSN_CODE (insn) = -1;
5472           gcse_create_count++;
5473         }
5474     }
5475 }
5476 \f
5477 /* Store motion code.  */
5478
5479 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5480 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5481 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5482
5483 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5484    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5485 static int * regvec;
5486
5487 /* And current insn, for the same routine.  */
5488 static rtx compute_store_table_current_insn;
5489
5490 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5491 static sbitmap * st_antloc;
5492
5493 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5494 static int num_stores;
5495
5496 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5497    note_stores.  */
5498
5499 static void
5500 reg_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5501               void *data)
5502 {
5503   sbitmap bb_reg = data;
5504
5505   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5506     dest = SUBREG_REG (dest);
5507
5508   if (REG_P (dest))
5509     {
5510       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5511       if (bb_reg)
5512         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5513     }
5514 }
5515
5516 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5517    note_stores.  */
5518
5519 static void
5520 reg_clear_last_set (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5521               void *data)
5522 {
5523   int *dead_vec = data;
5524
5525   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5526     dest = SUBREG_REG (dest);
5527
5528   if (REG_P (dest) &&
5529       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5530     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5531 }
5532
5533 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5534    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5535
5536 static bool
5537 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
5538 {
5539   rtx reg;
5540
5541   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5542     {
5543       reg = XEXP (x, 0);
5544       if (regs_set[REGNO(reg)])
5545         return false;
5546     }
5547
5548   return true;
5549 }
5550
5551 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5552 static rtx
5553 extract_mentioned_regs (rtx x)
5554 {
5555   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5556 }
5557
5558 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5559    registers.  */
5560 static rtx
5561 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5562 {
5563   int i;
5564   enum rtx_code code;
5565   const char * fmt;
5566
5567   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5568  repeat:
5569
5570   if (x == 0)
5571     return accum;
5572
5573   code = GET_CODE (x);
5574   switch (code)
5575     {
5576     case REG:
5577       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5578
5579     case MEM:
5580       x = XEXP (x, 0);
5581       goto repeat;
5582
5583     case PRE_DEC:
5584     case PRE_INC:
5585     case POST_DEC:
5586     case POST_INC:
5587       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5588       gcc_unreachable ();
5589
5590     case PC:
5591     case CC0: /*FIXME*/
5592     case CONST:
5593     case CONST_INT:
5594     case CONST_DOUBLE:
5595     case CONST_VECTOR:
5596     case SYMBOL_REF:
5597     case LABEL_REF:
5598     case ADDR_VEC:
5599     case ADDR_DIFF_VEC:
5600       return accum;
5601
5602     default:
5603       break;
5604     }
5605
5606   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5607   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5608
5609   for (; i >= 0; i--)
5610     {
5611       if (fmt[i] == 'e')
5612         {
5613           rtx tem = XEXP (x, i);
5614
5615           /* If we are about to do the last recursive call
5616              needed at this level, change it into iteration.  */
5617           if (i == 0)
5618             {
5619               x = tem;
5620               goto repeat;
5621             }
5622
5623           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5624         }
5625       else if (fmt[i] == 'E')
5626         {
5627           int j;
5628
5629           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5630             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5631         }
5632     }
5633
5634   return accum;
5635 }
5636
5637 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5638    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5639    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5640    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5641    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5642
5643    The results are stored this way:
5644
5645    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5646    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5647       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5648       expression of this type may be anticipatable
5649    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5650       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5651    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5652       available is stored in reaching_reg.
5653
5654    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5655    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5656    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5657    */
5658
5659 static void
5660 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5661 {
5662   struct ls_expr * ptr;
5663   rtx dest, set, tmp;
5664   int check_anticipatable, check_available;
5665   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5666
5667   set = single_set (insn);
5668   if (!set)
5669     return;
5670
5671   dest = SET_DEST (set);
5672
5673   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5674       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5675     return;
5676
5677   if (side_effects_p (dest))
5678     return;
5679
5680   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5681      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5682      continue.  */
5683   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5684     return;
5685
5686   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5687      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5688   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5689     return;
5690
5691   ptr = ldst_entry (dest);
5692   if (!ptr->pattern_regs)
5693     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5694
5695   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5696      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5697   check_anticipatable = 0;
5698   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5699     check_anticipatable = 1;
5700   else
5701     {
5702       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5703       if (tmp != NULL_RTX
5704           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5705         check_anticipatable = 1;
5706     }
5707   if (check_anticipatable)
5708     {
5709       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5710         tmp = NULL_RTX;
5711       else
5712         tmp = insn;
5713       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5714                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5715     }
5716
5717   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5718      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5719      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5720   check_available = 0;
5721   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5722     check_available = 1;
5723   else
5724     {
5725       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5726       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5727         check_available = 1;
5728     }
5729   if (check_available)
5730     {
5731       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5732          failed last time.  */
5733       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5734         {
5735           for (tmp = BB_END (bb);
5736                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5737                tmp = PREV_INSN (tmp))
5738             continue;
5739           if (tmp == insn)
5740             check_available = 0;
5741         }
5742       else
5743         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5744                                               bb, regs_set_after,
5745                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5746     }
5747   if (!check_available)
5748     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5749 }
5750
5751 /* Find available and anticipatable stores.  */
5752
5753 static int
5754 compute_store_table (void)
5755 {
5756   int ret;
5757   basic_block bb;
5758   unsigned regno;
5759   rtx insn, pat, tmp;
5760   int *last_set_in, *already_set;
5761   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5762
5763   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5764
5765   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5766                                                        max_gcse_regno);
5767   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5768   pre_ldst_mems = 0;
5769   last_set_in = xcalloc (max_gcse_regno, sizeof (int));
5770   already_set = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
5771
5772   /* Find all the stores we care about.  */
5773   FOR_EACH_BB (bb)
5774     {
5775       /* First compute the registers set in this block.  */
5776       regvec = last_set_in;
5777
5778       for (insn = BB_HEAD (bb);
5779            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5780            insn = NEXT_INSN (insn))
5781         {
5782           if (! INSN_P (insn))
5783             continue;
5784
5785           if (CALL_P (insn))
5786             {
5787               bool clobbers_all = false;
5788 #ifdef NON_SAVING_SETJMP
5789               if (NON_SAVING_SETJMP
5790                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
5791                 clobbers_all = true;
5792 #endif
5793
5794               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5795                 if (clobbers_all
5796                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5797                   {
5798                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5799                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5800                   }
5801             }
5802
5803           pat = PATTERN (insn);
5804           compute_store_table_current_insn = insn;
5805           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5806         }
5807
5808       /* Now find the stores.  */
5809       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5810       regvec = already_set;
5811       for (insn = BB_HEAD (bb);
5812            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5813            insn = NEXT_INSN (insn))
5814         {
5815           if (! INSN_P (insn))
5816             continue;
5817
5818           if (CALL_P (insn))
5819             {
5820               bool clobbers_all = false;
5821 #ifdef NON_SAVING_SETJMP
5822               if (NON_SAVING_SETJMP
5823                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
5824                 clobbers_all = true;
5825 #endif
5826
5827               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5828                 if (clobbers_all
5829                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5830                   already_set[regno] = 1;
5831             }
5832
5833           pat = PATTERN (insn);
5834           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5835
5836           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5837           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5838
5839           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5840           compute_store_table_current_insn = insn;
5841           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5842           if (CALL_P (insn))
5843             {
5844               bool clobbers_all = false;
5845 #ifdef NON_SAVING_SETJMP
5846               if (NON_SAVING_SETJMP
5847                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
5848                 clobbers_all = true;
5849 #endif
5850
5851               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5852                 if ((clobbers_all
5853                      || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5854                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5855                   last_set_in[regno] = 0;
5856             }
5857         }
5858
5859 #ifdef ENABLE_CHECKING
5860       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5861       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5862         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5863 #endif
5864
5865       /* Clear temporary marks.  */
5866       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5867         {
5868           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5869           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5870               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5871             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5872         }
5873     }
5874
5875   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5876      be no opportunity to optimize them.  */
5877   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5878        ptr != NULL;
5879        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5880     {
5881       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5882         {
5883           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5884           free_ldst_entry (ptr);
5885         }
5886       else
5887         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5888     }
5889
5890   ret = enumerate_ldsts ();
5891
5892   if (gcse_file)
5893     {
5894       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5895       print_ldst_list (gcse_file);
5896     }
5897
5898   free (last_set_in);
5899   free (already_set);
5900   return ret;
5901 }
5902
5903 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5904    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5905    after the X.  */
5906
5907 static bool
5908 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5909 {
5910   if (after)
5911     return anti_dependence (x, store_pattern);
5912   else
5913     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5914                             rtx_addr_varies_p);
5915 }
5916
5917 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5918    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5919    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5920    after the insn X.  */
5921
5922 static bool
5923 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5924 {
5925   const char * fmt;
5926   int i, j;
5927   int ret = false;
5928
5929   if (!x)
5930     return false;
5931
5932   if (GET_CODE (x) == SET)
5933     x = SET_SRC (x);
5934
5935   if (MEM_P (x))
5936     {
5937       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5938         return true;
5939     }
5940
5941   /* Recursively process the insn.  */
5942   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5943
5944   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5945     {
5946       if (fmt[i] == 'e')
5947         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5948       else if (fmt[i] == 'E')
5949         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5950           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5951     }
5952   return ret;
5953 }
5954
5955 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5956    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5957    after the insn.  Return true if it it does.  */
5958
5959 static bool
5960 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
5961 {
5962   rtx reg, base, note;
5963
5964   if (!INSN_P (insn))
5965     return false;
5966
5967   if (CALL_P (insn))
5968     {
5969       /* A normal or pure call might read from pattern,
5970          but a const call will not.  */
5971       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
5972         return true;
5973
5974       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5975          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5976       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5977         {
5978           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5979           if (!base
5980               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5981                   && GET_MODE (base) == Pmode
5982                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5983             return true;
5984         }
5985
5986       return false;
5987     }
5988
5989   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5990     {
5991       rtx pat = PATTERN (insn);
5992       rtx dest = SET_DEST (pat);
5993
5994       if (GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
5995           || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5996         dest = XEXP (dest, 0);
5997
5998       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5999       if (MEM_P (dest)
6000           && !expr_equiv_p (dest, x))
6001         {
6002           if (after)
6003             {
6004               if (output_dependence (dest, x))
6005                 return true;
6006             }
6007           else
6008             {
6009               if (output_dependence (x, dest))
6010                 return true;
6011             }
6012         }
6013       if (find_loads (SET_SRC (pat), x, after))
6014         return true;
6015     }
6016   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
6017     return true;
6018
6019   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
6020      location aliased with X, then this insn kills X.  */
6021   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6022   if (! note)
6023     return false;
6024   note = XEXP (note, 0);
6025
6026   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
6027      alias relationship, then it does not kill X.  */
6028   if (expr_equiv_p (note, x))
6029     return false;
6030
6031   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
6032   return find_loads (note, x, after);
6033 }
6034
6035 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
6036    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
6037    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
6038    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
6039
6040 static bool
6041 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6042                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
6043 {
6044   rtx last = BB_END (bb), act;
6045
6046   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
6047     {
6048       /* We do not know where it will happen.  */
6049       if (fail_insn)
6050         *fail_insn = NULL_RTX;
6051       return true;
6052     }
6053
6054   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
6055   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
6056     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
6057       {
6058         if (fail_insn)
6059           *fail_insn = act;
6060         return true;
6061       }
6062
6063   return false;
6064 }
6065
6066 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6067    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
6068    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
6069 static bool
6070 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6071                      int *regs_set_before)
6072 {
6073   rtx first = BB_HEAD (bb);
6074
6075   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
6076     return true;
6077
6078   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6079     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
6080       return true;
6081
6082   return false;
6083 }
6084
6085 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
6086    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
6087 static void
6088 build_store_vectors (void)
6089 {
6090   basic_block bb;
6091   int *regs_set_in_block;
6092   rtx insn, st;
6093   struct ls_expr * ptr;
6094   unsigned regno;
6095
6096   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6097      by aliasing later in its block.  */
6098   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6099   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
6100
6101   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6102   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6103
6104   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6105     {
6106       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6107         {
6108           insn = XEXP (st, 0);
6109           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6110
6111           /* If we've already seen an available expression in this block,
6112              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6113              copy the SRC expression to an unused register in case there
6114              are any side effects.  */
6115           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6116             {
6117               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6118               if (gcse_file)
6119                 fprintf (gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6120               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6121               continue;
6122             }
6123           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6124         }
6125
6126       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6127         {
6128           insn = XEXP (st, 0);
6129           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6130           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6131         }
6132     }
6133
6134   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6135   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6136
6137   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6138   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6139   regs_set_in_block = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
6140
6141   FOR_EACH_BB (bb)
6142     {
6143       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6144         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6145
6146       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6147         {
6148           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6149                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6150             {
6151               /* It should not be necessary to consider the expression
6152                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6153               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6154                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6155                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6156             }
6157           else
6158             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6159         }
6160     }
6161
6162   free (regs_set_in_block);
6163
6164   if (gcse_file)
6165     {
6166       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6167       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6168       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6169       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6170     }
6171 }
6172
6173 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6174    the BB_HEAD if needed.  */
6175
6176 static void
6177 insert_insn_start_bb (rtx insn, basic_block bb)
6178 {
6179   /* Insert at start of successor block.  */
6180   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6181   rtx before = BB_HEAD (bb);
6182   while (before != 0)
6183     {
6184       if (! LABEL_P (before)
6185           && (! NOTE_P (before)
6186               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6187         break;
6188       prev = before;
6189       if (prev == BB_END (bb))
6190         break;
6191       before = NEXT_INSN (before);
6192     }
6193
6194   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev);
6195
6196   if (gcse_file)
6197     {
6198       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6199                bb->index);
6200       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6201       fprintf (gcse_file, "\n");
6202     }
6203 }
6204
6205 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6206    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6207    if an edge insertion was performed.  */
6208
6209 static int
6210 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6211 {
6212   rtx reg, insn;
6213   basic_block bb;
6214   edge tmp;
6215   edge_iterator ei;
6216
6217   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6218      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6219   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6220     return 0;
6221
6222   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6223     return 0;
6224
6225   reg = expr->reaching_reg;
6226   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6227
6228   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6229      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6230      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6231   bb = e->dest;
6232   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6233     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6234       {
6235         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6236         
6237         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6238         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6239           break;
6240       }
6241
6242   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6243      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6244   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6245     {
6246       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6247         {
6248           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6249           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6250         }
6251       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6252       return 0;
6253     }
6254
6255   /* We can't insert on this edge, so we'll insert at the head of the
6256      successors block.  See Morgan, sec 10.5.  */
6257   if ((e->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
6258     {
6259       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6260       return 0;
6261     }
6262
6263   insert_insn_on_edge (insn, e);
6264
6265   if (gcse_file)
6266     {
6267       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6268                e->src->index, e->dest->index);
6269       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6270       fprintf (gcse_file, "\n");
6271     }
6272
6273   return 1;
6274 }
6275
6276 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6277    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6278
6279    This could be rather expensive.  */
6280
6281 static void
6282 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6283 {
6284   edge_iterator *stack, ei;
6285   int sp;
6286   edge act;
6287   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6288   rtx last, insn, note;
6289   rtx mem = smexpr->pattern;
6290
6291   stack = xmalloc (sizeof (edge_iterator) * n_basic_blocks);
6292   sp = 0;
6293   ei = ei_start (bb->succs);
6294
6295   sbitmap_zero (visited);
6296
6297   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6298   while (1)
6299     {
6300       if (!act)
6301         {
6302           if (!sp)
6303             {
6304               free (stack);
6305               sbitmap_free (visited);
6306               return;
6307             }
6308           act = ei_edge (stack[--sp]);
6309         }
6310       bb = act->dest;
6311
6312       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6313           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6314         {
6315           if (!ei_end_p (ei))
6316               ei_next (&ei);
6317           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6318           continue;
6319         }
6320       SET_BIT (visited, bb->index);
6321
6322       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6323         {
6324           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6325                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6326                last = XEXP (last, 1))
6327             continue;
6328           last = XEXP (last, 0);
6329         }
6330       else
6331         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6332
6333       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6334         if (INSN_P (insn))
6335           {
6336             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6337             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6338               continue;
6339
6340             if (gcse_file)
6341               fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6342                        INSN_UID (insn));
6343             remove_note (insn, note);
6344           }
6345
6346       if (!ei_end_p (ei))
6347         ei_next (&ei);
6348       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6349
6350       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6351         {
6352           if (act)
6353             stack[sp++] = ei;
6354           ei = ei_start (bb->succs);
6355           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6356         }
6357     }
6358 }
6359
6360 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6361
6362 static void
6363 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6364 {
6365   rtx insn, mem, note, set, ptr, pair;
6366
6367   mem = smexpr->pattern;
6368   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6369   insn = emit_insn_after (insn, del);
6370
6371   if (gcse_file)
6372     {
6373       fprintf (gcse_file,
6374                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6375       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6376       fprintf (gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6377       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6378       fprintf (gcse_file, "\n");
6379     }
6380
6381   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6382     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6383       {
6384         XEXP (ptr, 0) = insn;
6385         break;
6386       }
6387
6388   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement, and patch
6389      up the LIBCALL notes.  */
6390   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6391
6392   note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6393   if (note)
6394     {
6395       pair = XEXP (note, 0);
6396       note = find_reg_note (pair, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6397       XEXP (note, 0) = insn;
6398     }
6399   note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6400   if (note)
6401     {
6402       pair = XEXP (note, 0);
6403       note = find_reg_note (pair, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6404       XEXP (note, 0) = insn;
6405     }
6406
6407   delete_insn (del);
6408
6409   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6410      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6411      definition, so drop them.  */
6412   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6413     if (INSN_P (insn))
6414       {
6415         set = single_set (insn);
6416         if (!set)
6417           continue;
6418         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6419           return;
6420         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6421         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6422           continue;
6423
6424         if (gcse_file)
6425           fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6426                    INSN_UID (insn));
6427         remove_note (insn, note);
6428       }
6429   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6430 }
6431
6432
6433 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6434    the reaching_reg for later storing.  */
6435
6436 static void
6437 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6438 {
6439   rtx reg, i, del;
6440
6441   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6442     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6443
6444   reg = expr->reaching_reg;
6445
6446   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6447     {
6448       del = XEXP (i, 0);
6449       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6450         {
6451           /* We know there is only one since we deleted redundant
6452              ones during the available computation.  */
6453           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6454           break;
6455         }
6456     }
6457 }
6458
6459 /* Free memory used by store motion.  */
6460
6461 static void
6462 free_store_memory (void)
6463 {
6464   free_ldst_mems ();
6465
6466   if (ae_gen)
6467     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6468   if (ae_kill)
6469     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6470   if (transp)
6471     sbitmap_vector_free (transp);
6472   if (st_antloc)
6473     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6474   if (pre_insert_map)
6475     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6476   if (pre_delete_map)
6477     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6478   if (reg_set_in_block)
6479     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6480
6481   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6482   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6483 }
6484
6485 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6486    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6487
6488 static void
6489 store_motion (void)
6490 {
6491   basic_block bb;
6492   int x;
6493   struct ls_expr * ptr;
6494   int update_flow = 0;
6495
6496   if (gcse_file)
6497     {
6498       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6499       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6500     }
6501
6502   init_alias_analysis ();
6503
6504   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6505   num_stores = compute_store_table ();
6506   if (num_stores == 0)
6507     {
6508       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6509       end_alias_analysis ();
6510       return;
6511     }
6512
6513   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6514   build_store_vectors ();
6515   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6516   connect_infinite_loops_to_exit ();
6517
6518   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen,
6519                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6520                                 &pre_delete_map);
6521
6522   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6523   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6524     {
6525       FOR_EACH_BB (bb)
6526         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6527           delete_store (ptr, bb);
6528
6529       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6530         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6531           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6532     }
6533
6534   if (update_flow)
6535     commit_edge_insertions ();
6536
6537   free_store_memory ();
6538   free_edge_list (edge_list);
6539   remove_fake_exit_edges ();
6540   end_alias_analysis ();
6541 }
6542
6543 \f
6544 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6545
6546 int
6547 bypass_jumps (FILE *file)
6548 {
6549   int changed;
6550
6551   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6552      setjmp, so just punt to be safe.  */
6553   if (current_function_calls_setjmp)
6554     return 0;
6555
6556   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
6557   debug_stderr = stderr;
6558   gcse_file = file;
6559
6560   /* Identify the basic block information for this function, including
6561      successors and predecessors.  */
6562   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6563
6564   if (file)
6565     dump_flow_info (file);
6566
6567   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6568   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6569     return 0;
6570
6571   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6572   bytes_used = 0;
6573
6574   /* We need alias.  */
6575   init_alias_analysis ();
6576
6577   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6578      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6579      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6580      computation.
6581
6582      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6583      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6584      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6585
6586   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6587   compute_sets (get_insns ());
6588
6589   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6590   alloc_gcse_mem (get_insns ());
6591   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, 1, 1);
6592   free_gcse_mem ();
6593
6594   if (file)
6595     {
6596       fprintf (file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6597                current_function_name (), n_basic_blocks);
6598       fprintf (file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6599     }
6600
6601   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6602   free_reg_set_mem ();
6603
6604   /* We are finished with alias.  */
6605   end_alias_analysis ();
6606   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
6607
6608   return changed;
6609 }
6610
6611 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6612    optimization about to be performed.  */
6613
6614 static bool
6615 is_too_expensive (const char *pass)
6616 {
6617   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6618      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6619      particularly useful.
6620
6621      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6622      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6623      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6624      threshold the number of blocks, uses something with a more
6625      graceful degradation.  */
6626   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6627     {
6628       if (warn_disabled_optimization)
6629         warning ("%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6630                  pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6631
6632       return true;
6633     }
6634
6635   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6636      storage it's better just to disable the optimization.  */
6637   if ((n_basic_blocks
6638        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6639        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6640     {
6641       if (warn_disabled_optimization)
6642         warning ("%s: %d basic blocks and %d registers",
6643                  pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6644
6645       return true;
6646     }
6647
6648   return false;
6649 }
6650
6651 #include "gt-gcse.h"