OSDN Git Service

2006-01-16 Richard Guenther <rguenther@suse.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcse.c
1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
4    Free Software Foundation, Inc.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
20 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
21 02110-1301, USA.  */
22
23 /* TODO
24    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
25    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
26      calc of how many regs are available in each class and use that to
27      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
28    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
29      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
30      allows more load motion, particularly out of loops.
31    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
32      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
33      recomputing it for each pass
34
35 */
36
37 /* References searched while implementing this.
38
39    Compilers Principles, Techniques and Tools
40    Aho, Sethi, Ullman
41    Addison-Wesley, 1988
42
43    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
44    E. Morel, C. Renvoise
45    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
46
47    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
48    Frederick Chow
49    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
50
51    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
52    D.M. Dhamdhere
53    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
54
55    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
56    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
57    K-H Drechsler, M.P. Stadel
58    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
59
60    Practical Adaptation of the Global Optimization
61    Algorithm of Morel and Renvoise
62    D.M. Dhamdhere
63    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
64
65    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
66    Dependence Graph
67    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
68    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
69
70    Lazy Code Motion
71    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
72    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
73
74    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
75    Time for Reducible Flow Control
76    Thomas Ball
77    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
78    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
79
80    An Efficient Representation for Sparse Sets
81    Preston Briggs, Linda Torczon
82    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
83    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
84
85    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
86    K-H Drechsler, M.P. Stadel
87    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
88
89    Partial Dead Code Elimination
90    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
91    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
92
93    Effective Partial Redundancy Elimination
94    P. Briggs, K.D. Cooper
95    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
96
97    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
98    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
99    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
100
101    Optimal Code Motion: Theory and Practice
102    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
103    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
104
105    The power of assignment motion
106    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
107    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
108
109    Global code motion / global value numbering
110    C. Click
111    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
112
113    Value Driven Redundancy Elimination
114    L.T. Simpson
115    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
116
117    Value Numbering
118    L.T. Simpson
119    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
120
121    High Performance Compilers for Parallel Computing
122    Michael Wolfe
123    Addison-Wesley, 1996
124
125    Advanced Compiler Design and Implementation
126    Steven Muchnick
127    Morgan Kaufmann, 1997
128
129    Building an Optimizing Compiler
130    Robert Morgan
131    Digital Press, 1998
132
133    People wishing to speed up the code here should read:
134      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
135      B.G. Ryder, M.C. Paull
136      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
137
138      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
139      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
140      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
141
142    People wishing to do something different can find various possibilities
143    in the above papers and elsewhere.
144 */
145
146 #include "config.h"
147 #include "system.h"
148 #include "coretypes.h"
149 #include "tm.h"
150 #include "toplev.h"
151
152 #include "rtl.h"
153 #include "tree.h"
154 #include "tm_p.h"
155 #include "regs.h"
156 #include "hard-reg-set.h"
157 #include "flags.h"
158 #include "real.h"
159 #include "insn-config.h"
160 #include "recog.h"
161 #include "basic-block.h"
162 #include "output.h"
163 #include "function.h"
164 #include "expr.h"
165 #include "except.h"
166 #include "ggc.h"
167 #include "params.h"
168 #include "cselib.h"
169 #include "intl.h"
170 #include "obstack.h"
171 #include "timevar.h"
172 #include "tree-pass.h"
173 #include "hashtab.h"
174
175 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
176    moving loop invariant calculations out of loops.
177
178    Originally this tended to create worse overall code, but several
179    improvements during the development of PRE seem to have made following
180    back edges generally a win.
181
182    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
183    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
184    out of loops.  At some point we might need to move some of those
185    heuristics into gcse.c.  */
186
187 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
188    are a superset of those done by GCSE.
189
190    We perform the following steps:
191
192    1) Compute basic block information.
193
194    2) Compute table of places where registers are set.
195
196    3) Perform copy/constant propagation.
197
198    4) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
199       for size, or code hoisting if we are.
200
201    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
202
203    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
204    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
205    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
206    GCSE will try to use an existing register containing the common
207    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
208    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
209
210    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
211    (set (pseudo-reg) (expression)).
212    Function want_to_gcse_p says what these are.
213
214    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
215    partially redundant).
216
217    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
218    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
219    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
220
221    **********************
222
223    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
224    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
225    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
226    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
227    the expense.
228
229    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
230    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
231    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
232    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
233
234    It was found doing copy propagation between each pass enables further
235    substitutions.
236
237    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
238    a while to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter
239    max-gcse-passes can be modified if one wants to experiment.
240
241    **********************
242
243    The steps for PRE are:
244
245    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
246
247    2) Perform the data flow analysis for PRE.
248
249    3) Delete the redundant instructions
250
251    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
252       redundant instructions fully redundant.
253
254    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
255       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
256
257    The deletion is done first so that when we do insertions we
258    know which pseudo reg to use.
259
260    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
261    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
262    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
263
264    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
265    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
266    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
267    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
268    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
269    each register in each block and thus can try to use an existing
270    register.  */
271 \f
272 /* GCSE global vars.  */
273
274 /* -dG dump file.  */
275 static FILE *gcse_file;
276
277 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
278    want to do this for two cases.
279
280     * If we changed any jumps via cprop.
281
282     * If we added any labels via edge splitting.  */
283 static int run_jump_opt_after_gcse;
284
285 /* Bitmaps are normally not included in debugging dumps.
286    However it's useful to be able to print them from GDB.
287    We could create special functions for this, but it's simpler to
288    just allow passing stderr to the dump_foo fns.  Since stderr can
289    be a macro, we store a copy here.  */
290 static FILE *debug_stderr;
291
292 /* An obstack for our working variables.  */
293 static struct obstack gcse_obstack;
294
295 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
296
297 /* Hash table of expressions.  */
298
299 struct expr
300 {
301   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
302   rtx expr;
303   /* Index in the available expression bitmaps.  */
304   int bitmap_index;
305   /* Next entry with the same hash.  */
306   struct expr *next_same_hash;
307   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
308      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
309      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
310      to the occurrence and the output is not used between the start of
311      the block and the occurrence.  */
312   struct occr *antic_occr;
313   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
314      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
315      basic block and the operands are not modified by following statements in
316      the basic block [including this insn].  */
317   struct occr *avail_occr;
318   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
319      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
320      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
321   rtx reaching_reg;
322 };
323
324 /* Occurrence of an expression.
325    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
326    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
327
328 struct occr
329 {
330   /* Next occurrence of this expression.  */
331   struct occr *next;
332   /* The insn that computes the expression.  */
333   rtx insn;
334   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
335   char deleted_p;
336   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
337      reaching_reg.  */
338   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
339      the same byte.  */
340   char copied_p;
341 };
342
343 /* Expression and copy propagation hash tables.
344    Each hash table is an array of buckets.
345    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
346    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
347    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
348    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
349    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
350    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
351
352 struct hash_table
353 {
354   /* The table itself.
355      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
356   struct expr **table;
357
358   /* Size of the hash table, in elements.  */
359   unsigned int size;
360
361   /* Number of hash table elements.  */
362   unsigned int n_elems;
363
364   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
365   int set_p;
366 };
367
368 /* Expression hash table.  */
369 static struct hash_table expr_hash_table;
370
371 /* Copy propagation hash table.  */
372 static struct hash_table set_hash_table;
373
374 /* Mapping of uids to cuids.
375    Only real insns get cuids.  */
376 static int *uid_cuid;
377
378 /* Highest UID in UID_CUID.  */
379 static int max_uid;
380
381 /* Get the cuid of an insn.  */
382 #ifdef ENABLE_CHECKING
383 #define INSN_CUID(INSN) \
384   (gcc_assert (INSN_UID (INSN) <= max_uid), uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
385 #else
386 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
387 #endif
388
389 /* Number of cuids.  */
390 static int max_cuid;
391
392 /* Mapping of cuids to insns.  */
393 static rtx *cuid_insn;
394
395 /* Get insn from cuid.  */
396 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
397
398 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
399    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
400    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
401 static unsigned int max_gcse_regno;
402
403 /* Table of registers that are modified.
404
405    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
406    is set.
407
408    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
409    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
410    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
411
412    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
413    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
414    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
415    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
416    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
417    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
418    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
419    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
420    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
421    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
422    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
423    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
424    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
425
426 typedef struct reg_set
427 {
428   /* The next setting of this register.  */
429   struct reg_set *next;
430   /* The index of the block where it was set.  */
431   int bb_index;
432 } reg_set;
433
434 static reg_set **reg_set_table;
435
436 /* Size of `reg_set_table'.
437    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
438    necessary.  */
439 static int reg_set_table_size;
440
441 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
442 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
443
444 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
445    or store motion.
446    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
447    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
448    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
449    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
450    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
451    no side effects so we can re-issue the setter value.
452    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
453    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
454
455 struct ls_expr
456 {
457   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
458   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
459   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
460   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
461   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
462   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
463   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
464   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
465   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
466   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
467 };
468
469 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
470 static rtx *implicit_sets;
471
472 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
473 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
474
475 /* Hashtable for the load/store memory refs.  */
476 static htab_t pre_ldst_table = NULL;
477
478 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
479    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
480    the start of the basic block.  */
481 static regset reg_set_bitmap;
482
483 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
484    This is used by compute_transp.
485    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
486    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
487    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
488 static sbitmap *reg_set_in_block;
489
490 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
491    memory within that block.  */
492 static rtx * modify_mem_list;
493 static bitmap modify_mem_list_set;
494
495 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
496 static rtx * canon_modify_mem_list;
497
498 /* Bitmap indexed by block numbers to record which blocks contain
499    function calls.  */
500 static bitmap blocks_with_calls;
501
502 /* Various variables for statistics gathering.  */
503
504 /* Memory used in a pass.
505    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
506    to keep an eye on memory usage.  */
507 static int bytes_used;
508
509 /* GCSE substitutions made.  */
510 static int gcse_subst_count;
511 /* Number of copy instructions created.  */
512 static int gcse_create_count;
513 /* Number of local constants propagated.  */
514 static int local_const_prop_count;
515 /* Number of local copies propagated.  */
516 static int local_copy_prop_count;
517 /* Number of global constants propagated.  */
518 static int global_const_prop_count;
519 /* Number of global copies propagated.  */
520 static int global_copy_prop_count;
521 \f
522 /* For available exprs */
523 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen;
524 \f
525 static void compute_can_copy (void);
526 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
527 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
528 static void *grealloc (void *, size_t);
529 static void *gcse_alloc (unsigned long);
530 static void alloc_gcse_mem (void);
531 static void free_gcse_mem (void);
532 static void alloc_reg_set_mem (int);
533 static void free_reg_set_mem (void);
534 static void record_one_set (int, rtx);
535 static void record_set_info (rtx, rtx, void *);
536 static void compute_sets (void);
537 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
538 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
539 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
540 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
541 static int want_to_gcse_p (rtx);
542 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
543 static bool gcse_constant_p (rtx);
544 static int oprs_unchanged_p (rtx, rtx, int);
545 static int oprs_anticipatable_p (rtx, rtx);
546 static int oprs_available_p (rtx, rtx);
547 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
548                                   struct hash_table *);
549 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
550 static unsigned int hash_expr (rtx, enum machine_mode, int *, int);
551 static unsigned int hash_set (int, int);
552 static int expr_equiv_p (rtx, rtx);
553 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
554 static void record_last_mem_set_info (rtx);
555 static void record_last_set_info (rtx, rtx, void *);
556 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
557 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
558 static void free_hash_table (struct hash_table *);
559 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
560 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
561 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
562 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
563 static void reset_opr_set_tables (void);
564 static int oprs_not_set_p (rtx, rtx);
565 static void mark_call (rtx);
566 static void mark_set (rtx, rtx);
567 static void mark_clobber (rtx, rtx);
568 static void mark_oprs_set (rtx);
569 static void alloc_cprop_mem (int, int);
570 static void free_cprop_mem (void);
571 static void compute_transp (rtx, int, sbitmap *, int);
572 static void compute_transpout (void);
573 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
574                                       struct hash_table *);
575 static void compute_cprop_data (void);
576 static void find_used_regs (rtx *, void *);
577 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
578 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
579 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
580 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, rtx, void *);
581 static int load_killed_in_block_p (basic_block, int, rtx, int);
582 static void canon_list_insert (rtx, rtx, void *);
583 static int cprop_insn (rtx, int);
584 static int cprop (int);
585 static void find_implicit_sets (void);
586 static int one_cprop_pass (int, bool, bool);
587 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, bool);
588 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
589 static bool reg_killed_on_edge (rtx, edge);
590 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
591 static int bypass_conditional_jumps (void);
592 static void alloc_pre_mem (int, int);
593 static void free_pre_mem (void);
594 static void compute_pre_data (void);
595 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
596                                     basic_block);
597 static void insert_insn_end_bb (struct expr *, basic_block, int);
598 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
599 static void pre_insert_copies (void);
600 static int pre_delete (void);
601 static int pre_gcse (void);
602 static int one_pre_gcse_pass (int);
603 static void add_label_notes (rtx, rtx);
604 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
605 static void free_code_hoist_mem (void);
606 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
607 static void compute_code_hoist_data (void);
608 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
609 static void hoist_code (void);
610 static int one_code_hoisting_pass (void);
611 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
612 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
613 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
614                                          basic_block, char *);
615 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
616 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
617 static void free_ldst_mems (void);
618 static void print_ldst_list (FILE *);
619 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
620 static int enumerate_ldsts (void);
621 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
622 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
623 static int simple_mem (rtx);
624 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
625 static void compute_ld_motion_mems (void);
626 static void trim_ld_motion_mems (void);
627 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
628 static void reg_set_info (rtx, rtx, void *);
629 static void reg_clear_last_set (rtx, rtx, void *);
630 static bool store_ops_ok (rtx, int *);
631 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
632 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
633 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
634 static int compute_store_table (void);
635 static bool load_kills_store (rtx, rtx, int);
636 static bool find_loads (rtx, rtx, int);
637 static bool store_killed_in_insn (rtx, rtx, rtx, int);
638 static bool store_killed_after (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *, rtx *);
639 static bool store_killed_before (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *);
640 static void build_store_vectors (void);
641 static void insert_insn_start_bb (rtx, basic_block);
642 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
643 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
644 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
645 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
646 static void free_store_memory (void);
647 static void store_motion (void);
648 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
649 static void clear_modify_mem_tables (void);
650 static void free_modify_mem_tables (void);
651 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
652 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
653 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, bool, rtx*);
654 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
655 static void local_cprop_pass (bool);
656 static bool is_too_expensive (const char *);
657 \f
658
659 /* Entry point for global common subexpression elimination.
660    F is the first instruction in the function.  Return nonzero if a
661    change is mode.  */
662
663 static int
664 gcse_main (rtx f ATTRIBUTE_UNUSED, FILE *file)
665 {
666   int changed, pass;
667   /* Bytes used at start of pass.  */
668   int initial_bytes_used;
669   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
670   int max_pass_bytes;
671   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
672   char *gcse_obstack_bottom;
673
674   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
675      setjmp, so just punt to be safe.  */
676   if (current_function_calls_setjmp)
677     return 0;
678
679   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
680   run_jump_opt_after_gcse = 0;
681
682   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
683   debug_stderr = stderr;
684   gcse_file = file;
685
686   /* Identify the basic block information for this function, including
687      successors and predecessors.  */
688   max_gcse_regno = max_reg_num ();
689
690   if (file)
691     dump_flow_info (file);
692
693   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
694   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
695       || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
696     return 0;
697
698   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
699   bytes_used = 0;
700
701   /* We need alias.  */
702   init_alias_analysis ();
703   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
704      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
705      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
706      computation.
707
708      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
709      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
710      information about memory sets when we build the hash tables.  */
711
712   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
713   compute_sets ();
714
715   pass = 0;
716   initial_bytes_used = bytes_used;
717   max_pass_bytes = 0;
718   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
719   changed = 1;
720   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
721     {
722       changed = 0;
723       if (file)
724         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
725
726       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
727          and the reg_set_table data.  */
728       bytes_used = initial_bytes_used;
729
730       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
731       max_gcse_regno = max_reg_num ();
732
733       alloc_gcse_mem ();
734
735       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
736          during this pass.  */
737       timevar_push (TV_CPROP1);
738       changed = one_cprop_pass (pass + 1, false, false);
739       timevar_pop (TV_CPROP1);
740
741       if (optimize_size)
742         /* Do nothing.  */ ;
743       else
744         {
745           timevar_push (TV_PRE);
746           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
747           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
748              recompute various things which are sized on the number of
749              basic blocks.  */
750           if (changed)
751             {
752               free_modify_mem_tables ();
753               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
754               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
755             }
756           free_reg_set_mem ();
757           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
758           compute_sets ();
759           run_jump_opt_after_gcse = 1;
760           timevar_pop (TV_PRE);
761         }
762
763       if (max_pass_bytes < bytes_used)
764         max_pass_bytes = bytes_used;
765
766       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
767          not re-use the existing allocated memory because the tables
768          will not have info for the insns or registers created by
769          partial redundancy elimination.  */
770       free_gcse_mem ();
771
772       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
773          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
774          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
775          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
776       if (optimize_size)
777         {
778           timevar_push (TV_HOIST);
779           max_gcse_regno = max_reg_num ();
780           alloc_gcse_mem ();
781           changed |= one_code_hoisting_pass ();
782           free_gcse_mem ();
783
784           if (max_pass_bytes < bytes_used)
785             max_pass_bytes = bytes_used;
786           timevar_pop (TV_HOIST);
787         }
788
789       if (file)
790         {
791           fprintf (file, "\n");
792           fflush (file);
793         }
794
795       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
796       pass++;
797     }
798
799   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
800      conditional jumps.  */
801
802   max_gcse_regno = max_reg_num ();
803   alloc_gcse_mem ();
804   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
805   timevar_push (TV_CPROP2);
806   one_cprop_pass (pass + 1, true, false);
807   timevar_pop (TV_CPROP2);
808   free_gcse_mem ();
809
810   if (file)
811     {
812       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
813                current_function_name (), n_basic_blocks);
814       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
815                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
816     }
817
818   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
819   free_reg_set_mem ();
820
821   /* We are finished with alias.  */
822   end_alias_analysis ();
823   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
824
825   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
826     {
827       timevar_push (TV_LSM);
828       store_motion ();
829       timevar_pop (TV_LSM);
830     }
831
832   /* Record where pseudo-registers are set.  */
833   return run_jump_opt_after_gcse;
834 }
835 \f
836 /* Misc. utilities.  */
837
838 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
839    This is trivially true for integer and floating point values.
840    It may or may not be true for condition codes.  */
841 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
842
843 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
844
845 static void
846 compute_can_copy (void)
847 {
848   int i;
849 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
850   rtx reg, insn;
851 #endif
852   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
853
854   start_sequence ();
855   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
856     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
857       {
858 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
859         can_copy[i] = 0;
860 #else
861         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
862         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
863         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
864           can_copy[i] = 1;
865 #endif
866       }
867     else
868       can_copy[i] = 1;
869
870   end_sequence ();
871 }
872
873 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
874
875 bool
876 can_copy_p (enum machine_mode mode)
877 {
878   static bool can_copy_init_p = false;
879
880   if (! can_copy_init_p)
881     {
882       compute_can_copy ();
883       can_copy_init_p = true;
884     }
885
886   return can_copy[mode] != 0;
887 }
888 \f
889 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
890
891 static void *
892 gmalloc (size_t size)
893 {
894   bytes_used += size;
895   return xmalloc (size);
896 }
897
898 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
899
900 static void *
901 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
902 {
903   bytes_used += nelem * elsize;
904   return xcalloc (nelem, elsize);
905 }
906
907 /* Cover function to xrealloc.
908    We don't record the additional size since we don't know it.
909    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
910
911 static void *
912 grealloc (void *ptr, size_t size)
913 {
914   return xrealloc (ptr, size);
915 }
916
917 /* Cover function to obstack_alloc.  */
918
919 static void *
920 gcse_alloc (unsigned long size)
921 {
922   bytes_used += size;
923   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
924 }
925
926 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
927    and reg/memory set tracking tables.
928
929    This is called at the start of each pass.  */
930
931 static void
932 alloc_gcse_mem (void)
933 {
934   int i;
935   basic_block bb;
936   rtx insn;
937
938   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
939      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
940      and only apply to real insns.
941      (Actually, there are gaps, for insn that are not inside a basic block.
942      but we should never see those anyway, so this is OK.)  */
943
944   max_uid = get_max_uid ();
945   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
946   i = 0;
947   FOR_EACH_BB (bb)
948     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
949       {
950         if (INSN_P (insn))
951           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
952         else
953           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
954       }
955
956   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
957
958   max_cuid = i;
959   cuid_insn = gcalloc (max_cuid + 1, sizeof (rtx));
960   i = 0;
961   FOR_EACH_BB (bb)
962     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
963       if (INSN_P (insn))
964         CUID_INSN (i++) = insn;
965
966   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
967   reg_set_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
968
969   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
970   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
971   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
972      basic block.  */
973   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
974   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
975   modify_mem_list_set = BITMAP_ALLOC (NULL);
976   blocks_with_calls = BITMAP_ALLOC (NULL);
977 }
978
979 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
980
981 static void
982 free_gcse_mem (void)
983 {
984   free (uid_cuid);
985   free (cuid_insn);
986
987   BITMAP_FREE (reg_set_bitmap);
988
989   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
990   free_modify_mem_tables ();
991   BITMAP_FREE (modify_mem_list_set);
992   BITMAP_FREE (blocks_with_calls);
993 }
994 \f
995 /* Compute the local properties of each recorded expression.
996
997    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
998    other blocks.
999
1000    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
1001    in the block.
1002
1003    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
1004    at least once and expression would contain the same value if the
1005    computation was moved to the end of the block.
1006
1007    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1008    least once and expression would contain the same value if the computation
1009    was moved to the beginning of the block.
1010
1011    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1012    basically the same information and thus can easily share this code.
1013
1014    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1015    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1016    particular property.
1017
1018    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1019    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1020    ABSALTERED.  */
1021
1022 static void
1023 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1024                           struct hash_table *table)
1025 {
1026   unsigned int i;
1027
1028   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1029   if (transp)
1030     {
1031       if (table->set_p)
1032         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1033       else
1034         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1035     }
1036
1037   if (comp)
1038     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1039   if (antloc)
1040     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1041
1042   for (i = 0; i < table->size; i++)
1043     {
1044       struct expr *expr;
1045
1046       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1047         {
1048           int indx = expr->bitmap_index;
1049           struct occr *occr;
1050
1051           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1052              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1053              then reset the bits for those that are.  */
1054           if (transp)
1055             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1056
1057           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1058              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1059           if (antloc)
1060             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1061               {
1062                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1063
1064                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1065                    initialize this.  */
1066                 occr->deleted_p = 0;
1067               }
1068
1069           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1070              we want to set to nonzero in COMP.  */
1071           if (comp)
1072             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1073               {
1074                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1075
1076                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1077                    initialize this.  */
1078                 occr->copied_p = 0;
1079               }
1080
1081           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1082              initialize this.  */
1083           expr->reaching_reg = 0;
1084         }
1085     }
1086 }
1087 \f
1088 /* Register set information.
1089
1090    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1091    modified.  */
1092
1093 static struct obstack reg_set_obstack;
1094
1095 static void
1096 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1097 {
1098   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1099   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1100
1101   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1102 }
1103
1104 static void
1105 free_reg_set_mem (void)
1106 {
1107   free (reg_set_table);
1108   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1109 }
1110
1111 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1112
1113 static void
1114 record_one_set (int regno, rtx insn)
1115 {
1116   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1117   struct reg_set *new_reg_info;
1118
1119   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1120   if (regno >= reg_set_table_size)
1121     {
1122       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1123
1124       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1125                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1126       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1127               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1128       reg_set_table_size = new_size;
1129     }
1130
1131   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1132   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1133   new_reg_info->bb_index = BLOCK_NUM (insn);
1134   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1135   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1136 }
1137
1138 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1139    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1140    occurring.  */
1141
1142 static void
1143 record_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1144 {
1145   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1146
1147   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1148     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1149 }
1150
1151 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1152
1153    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1154    `reg_set_table' for further documentation.  */
1155
1156 static void
1157 compute_sets (void)
1158 {
1159   basic_block bb;
1160   rtx insn;
1161
1162   FOR_EACH_BB (bb)
1163     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1164       if (INSN_P (insn))
1165         note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1166 }
1167 \f
1168 /* Hash table support.  */
1169
1170 struct reg_avail_info
1171 {
1172   basic_block last_bb;
1173   int first_set;
1174   int last_set;
1175 };
1176
1177 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1178 static basic_block current_bb;
1179
1180
1181 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1182    GCSE.  */
1183
1184 static int
1185 want_to_gcse_p (rtx x)
1186 {
1187   switch (GET_CODE (x))
1188     {
1189     case REG:
1190     case SUBREG:
1191     case CONST_INT:
1192     case CONST_DOUBLE:
1193     case CONST_VECTOR:
1194     case CALL:
1195       return 0;
1196
1197     default:
1198       return can_assign_to_reg_p (x);
1199     }
1200 }
1201
1202 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1203
1204 static GTY(()) rtx test_insn;
1205
1206 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1207
1208 static bool
1209 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1210 {
1211   int num_clobbers = 0;
1212   int icode;
1213
1214   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1215   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1216     return 1;
1217   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1218     return 0;
1219
1220   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1221      our test insn if we haven't already.  */
1222   if (test_insn == 0)
1223     {
1224       test_insn
1225         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1226                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1227                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1228                                       const0_rtx));
1229       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1230     }
1231
1232   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1233      valid.  */
1234   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1235   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1236   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1237           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1238 }
1239
1240 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1241    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1242    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1243
1244 static int
1245 oprs_unchanged_p (rtx x, rtx insn, int avail_p)
1246 {
1247   int i, j;
1248   enum rtx_code code;
1249   const char *fmt;
1250
1251   if (x == 0)
1252     return 1;
1253
1254   code = GET_CODE (x);
1255   switch (code)
1256     {
1257     case REG:
1258       {
1259         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1260
1261         if (info->last_bb != current_bb)
1262           return 1;
1263         if (avail_p)
1264           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1265         else
1266           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1267       }
1268
1269     case MEM:
1270       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1271                                   x, avail_p))
1272         return 0;
1273       else
1274         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1275
1276     case PRE_DEC:
1277     case PRE_INC:
1278     case POST_DEC:
1279     case POST_INC:
1280     case PRE_MODIFY:
1281     case POST_MODIFY:
1282       return 0;
1283
1284     case PC:
1285     case CC0: /*FIXME*/
1286     case CONST:
1287     case CONST_INT:
1288     case CONST_DOUBLE:
1289     case CONST_VECTOR:
1290     case SYMBOL_REF:
1291     case LABEL_REF:
1292     case ADDR_VEC:
1293     case ADDR_DIFF_VEC:
1294       return 1;
1295
1296     default:
1297       break;
1298     }
1299
1300   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1301     {
1302       if (fmt[i] == 'e')
1303         {
1304           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1305              level, change it into iteration.  This function is called enough
1306              to be worth it.  */
1307           if (i == 0)
1308             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1309
1310           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1311             return 0;
1312         }
1313       else if (fmt[i] == 'E')
1314         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1315           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1316             return 0;
1317     }
1318
1319   return 1;
1320 }
1321
1322 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1323    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1324    conflict between two memory references.  */
1325 static int gcse_mems_conflict_p;
1326
1327 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1328    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1329    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1330    this memory load.  */
1331 static rtx gcse_mem_operand;
1332
1333 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1334    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1335    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1336
1337 static void
1338 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1339                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1340 {
1341   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1342          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1343          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1344     dest = XEXP (dest, 0);
1345
1346   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1347      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1348      elsewhere.  */
1349   if (! MEM_P (dest))
1350     return;
1351
1352   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1353      don't mark as killed this time.  */
1354
1355   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1356     {
1357       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1358         gcse_mems_conflict_p = 1;
1359       return;
1360     }
1361
1362   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1363                        rtx_addr_varies_p))
1364     gcse_mems_conflict_p = 1;
1365 }
1366
1367 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1368    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1369    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1370    before UID_LIMIT.
1371
1372    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1373    AVAIL_P to 0.  */
1374
1375 static int
1376 load_killed_in_block_p (basic_block bb, int uid_limit, rtx x, int avail_p)
1377 {
1378   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1379
1380   /* If this is a readonly then we aren't going to be changing it.  */
1381   if (MEM_READONLY_P (x))
1382     return 0;
1383
1384   while (list_entry)
1385     {
1386       rtx setter;
1387       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1388       if ((avail_p
1389            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1390           || (! avail_p
1391               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1392         {
1393           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1394           continue;
1395         }
1396
1397       setter = XEXP (list_entry, 0);
1398
1399       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1400          to pure functions are never put on the list, so we need not
1401          worry about them.  */
1402       if (CALL_P (setter))
1403         return 1;
1404
1405       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1406          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1407
1408          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1409          communicate via global variables.  Yuk.  */
1410       gcse_mem_operand = x;
1411       gcse_mems_conflict_p = 0;
1412       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1413       if (gcse_mems_conflict_p)
1414         return 1;
1415       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1416     }
1417   return 0;
1418 }
1419
1420 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1421    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1422
1423 static int
1424 oprs_anticipatable_p (rtx x, rtx insn)
1425 {
1426   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1427 }
1428
1429 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1430    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1431
1432 static int
1433 oprs_available_p (rtx x, rtx insn)
1434 {
1435   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1436 }
1437
1438 /* Hash expression X.
1439
1440    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1441    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1442    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1443    the current size of the hash table to be probed.  */
1444
1445 static unsigned int
1446 hash_expr (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1447            int hash_table_size)
1448 {
1449   unsigned int hash;
1450
1451   *do_not_record_p = 0;
1452
1453   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1454                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1455   return hash % hash_table_size;
1456 }
1457
1458 /* Hash a set of register REGNO.
1459
1460    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1461    propagation code.
1462
1463    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1464
1465 static unsigned int
1466 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1467 {
1468   unsigned int hash;
1469
1470   hash = regno;
1471   return hash % hash_table_size;
1472 }
1473
1474 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1475
1476 static int
1477 expr_equiv_p (rtx x, rtx y)
1478 {
1479   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1480 }
1481
1482 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1483    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1484    basic block.
1485
1486    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1487    It is only used if X is a CONST_INT.
1488
1489    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1490    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1491
1492 static void
1493 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1494                       int avail_p, struct hash_table *table)
1495 {
1496   int found, do_not_record_p;
1497   unsigned int hash;
1498   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1499   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1500
1501   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1502
1503   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1504      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1505      to or can't handle.  */
1506   if (do_not_record_p)
1507     return;
1508
1509   cur_expr = table->table[hash];
1510   found = 0;
1511
1512   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1513     {
1514       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1515          the list.  */
1516       last_expr = cur_expr;
1517       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1518     }
1519
1520   if (! found)
1521     {
1522       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1523       bytes_used += sizeof (struct expr);
1524       if (table->table[hash] == NULL)
1525         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1526         table->table[hash] = cur_expr;
1527       else
1528         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1529         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1530
1531       /* Set the fields of the expr element.  */
1532       cur_expr->expr = x;
1533       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1534       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1535       cur_expr->antic_occr = NULL;
1536       cur_expr->avail_occr = NULL;
1537     }
1538
1539   /* Now record the occurrence(s).  */
1540   if (antic_p)
1541     {
1542       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1543
1544       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1545         antic_occr = NULL;
1546
1547       if (antic_occr)
1548         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1549            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1550            block and the block is scanned from start to end.  */
1551         ; /* nothing to do */
1552       else
1553         {
1554           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1555           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1556           bytes_used += sizeof (struct occr);
1557           antic_occr->insn = insn;
1558           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1559           antic_occr->deleted_p = 0;
1560           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1561         }
1562     }
1563
1564   if (avail_p)
1565     {
1566       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1567
1568       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1569         {
1570           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1571              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1572              the last one in the block and the block is scanned from start
1573              to end.  */
1574           avail_occr->insn = insn;
1575         }
1576       else
1577         {
1578           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1579           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1580           bytes_used += sizeof (struct occr);
1581           avail_occr->insn = insn;
1582           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1583           avail_occr->deleted_p = 0;
1584           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1585         }
1586     }
1587 }
1588
1589 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1590    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1591    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1592    basic block.  */
1593
1594 static void
1595 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1596 {
1597   int found;
1598   unsigned int hash;
1599   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1600   struct occr *cur_occr;
1601
1602   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1603
1604   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1605
1606   cur_expr = table->table[hash];
1607   found = 0;
1608
1609   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1610     {
1611       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1612          the list.  */
1613       last_expr = cur_expr;
1614       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1615     }
1616
1617   if (! found)
1618     {
1619       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1620       bytes_used += sizeof (struct expr);
1621       if (table->table[hash] == NULL)
1622         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1623         table->table[hash] = cur_expr;
1624       else
1625         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1626         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1627
1628       /* Set the fields of the expr element.
1629          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1630          performed on its operands.  */
1631       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1632       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1633       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1634       cur_expr->antic_occr = NULL;
1635       cur_expr->avail_occr = NULL;
1636     }
1637
1638   /* Now record the occurrence.  */
1639   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1640
1641   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1642     {
1643       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1644          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1645          the last one in the block and the block is scanned from start
1646          to end.  */
1647       cur_occr->insn = insn;
1648     }
1649   else
1650     {
1651       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1652       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1653       bytes_used += sizeof (struct occr);
1654
1655           cur_occr->insn = insn;
1656           cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1657           cur_occr->deleted_p = 0;
1658           cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1659     }
1660 }
1661
1662 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1663    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1664
1665 static bool
1666 gcse_constant_p (rtx x)
1667 {
1668   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1669   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1670       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1671       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1672     return true;
1673
1674   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1675      if they are not floating point registers.  */
1676   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1677       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1678       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1679       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1680       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1681     return true;
1682
1683   return CONSTANT_P (x);
1684 }
1685
1686 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1687    expression one).  */
1688
1689 static void
1690 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1691 {
1692   rtx src = SET_SRC (pat);
1693   rtx dest = SET_DEST (pat);
1694   rtx note;
1695
1696   if (GET_CODE (src) == CALL)
1697     hash_scan_call (src, insn, table);
1698
1699   else if (REG_P (dest))
1700     {
1701       unsigned int regno = REGNO (dest);
1702       rtx tmp;
1703
1704       /* See if a REG_NOTE shows this equivalent to a simpler expression.
1705          This allows us to do a single GCSE pass and still eliminate
1706          redundant constants, addresses or other expressions that are
1707          constructed with multiple instructions.  */
1708       note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
1709       if (note != 0
1710           && (table->set_p
1711               ? gcse_constant_p (XEXP (note, 0))
1712               : want_to_gcse_p (XEXP (note, 0))))
1713         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1714
1715       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1716       if (! table->set_p
1717           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1718           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1719           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1720           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1721              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1722              for now.  */
1723           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1724           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1725           && want_to_gcse_p (src)
1726           /* Don't CSE a nop.  */
1727           && ! set_noop_p (pat)
1728           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1729              At this point this only function parameters should have
1730              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1731              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1732              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1733           && (note == NULL_RTX || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1734         {
1735           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1736              modified before this insn or if this is not the only SET in
1737              this insn.  */
1738           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
1739           /* An expression is not available if its operands are
1740              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1741              available if this is a branch, because we can't insert
1742              a set after the branch.  */
1743           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1744                          && ! JUMP_P (insn));
1745
1746           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1747         }
1748
1749       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1750       else if (table->set_p
1751                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1752                && ((REG_P (src)
1753                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1754                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1755                     && REGNO (src) != regno)
1756                    || gcse_constant_p (src))
1757                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1758                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1759                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1760                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1761                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
1762                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
1763         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1764     }
1765   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1766      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1767      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1768   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1769       {
1770         unsigned int regno = REGNO (src);
1771
1772         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1773         if (! table->set_p
1774             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1775             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1776            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1777            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1778            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1779               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1780               for now.  */
1781            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1782            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1783            && want_to_gcse_p (dest)
1784            /* Don't CSE a nop.  */
1785            && ! set_noop_p (pat)
1786            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1787               At this point this only function parameters should have
1788               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1789               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1790               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1791            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1792                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1793              {
1794                /* Stores are never anticipatable.  */
1795                int antic_p = 0;
1796                /* An expression is not available if its operands are
1797                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1798                   available if this is a branch, because we can't insert
1799                   a set after the branch.  */
1800                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1801                              && ! JUMP_P (insn);
1802
1803                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1804                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1805                                      antic_p, avail_p, table);
1806              }
1807       }
1808 }
1809
1810 static void
1811 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1812                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1813 {
1814   /* Currently nothing to do.  */
1815 }
1816
1817 static void
1818 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1819                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1820 {
1821   /* Currently nothing to do.  */
1822 }
1823
1824 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1825
1826    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1827
1828    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1829    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1830    are also in the PARALLEL.  Later.
1831
1832    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1833    otherwise it is for the expression hash table.
1834    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1835    not record any expressions.  */
1836
1837 static void
1838 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1839 {
1840   rtx pat = PATTERN (insn);
1841   int i;
1842
1843   if (in_libcall_block)
1844     return;
1845
1846   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1847      what's been modified.  */
1848
1849   if (GET_CODE (pat) == SET)
1850     hash_scan_set (pat, insn, table);
1851   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1852     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1853       {
1854         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1855
1856         if (GET_CODE (x) == SET)
1857           hash_scan_set (x, insn, table);
1858         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1859           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1860         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1861           hash_scan_call (x, insn, table);
1862       }
1863
1864   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1865     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1866   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1867     hash_scan_call (pat, insn, table);
1868 }
1869
1870 static void
1871 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1872 {
1873   int i;
1874   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1875   struct expr **flat_table;
1876   unsigned int *hash_val;
1877   struct expr *expr;
1878
1879   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1880   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1881
1882   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1883     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1884       {
1885         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1886         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1887       }
1888
1889   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1890            name, table->size, table->n_elems);
1891
1892   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1893     if (flat_table[i] != 0)
1894       {
1895         expr = flat_table[i];
1896         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1897                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1898         print_rtl (file, expr->expr);
1899         fprintf (file, "\n");
1900       }
1901
1902   fprintf (file, "\n");
1903
1904   free (flat_table);
1905   free (hash_val);
1906 }
1907
1908 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1909
1910    first_set records the first place in the block where the register
1911    is set and is used to compute "anticipatability".
1912
1913    last_set records the last place in the block where the register
1914    is set and is used to compute "availability".
1915
1916    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1917    valid, as a quick test to invalidate them.
1918
1919    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1920    and is used to compute "transparency".  */
1921
1922 static void
1923 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1924 {
1925   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1926   int cuid = INSN_CUID (insn);
1927
1928   info->last_set = cuid;
1929   if (info->last_bb != current_bb)
1930     {
1931       info->last_bb = current_bb;
1932       info->first_set = cuid;
1933       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1934     }
1935 }
1936
1937
1938 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1939    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1940    taken off pairwise.  */
1941
1942 static void
1943 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1944                    void * v_insn)
1945 {
1946   rtx dest_addr, insn;
1947   int bb;
1948
1949   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1950       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1951       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1952     dest = XEXP (dest, 0);
1953
1954   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1955      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1956      elsewhere.  */
1957
1958   if (! MEM_P (dest))
1959     return;
1960
1961   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1962   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1963   insn = (rtx) v_insn;
1964   bb = BLOCK_NUM (insn);
1965
1966   canon_modify_mem_list[bb] =
1967     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1968   canon_modify_mem_list[bb] =
1969     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1970 }
1971
1972 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1973    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1974    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1975
1976 static void
1977 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1978 {
1979   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1980
1981   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1982      everything.  */
1983   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1984   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1985
1986   if (CALL_P (insn))
1987     {
1988       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1989          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1990          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
1991       canon_modify_mem_list[bb] =
1992         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
1993       bitmap_set_bit (blocks_with_calls, bb);
1994     }
1995   else
1996     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
1997 }
1998
1999 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2000    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2001    the SET is taking place.  */
2002
2003 static void
2004 record_last_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2005 {
2006   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2007
2008   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2009     dest = SUBREG_REG (dest);
2010
2011   if (REG_P (dest))
2012     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2013   else if (MEM_P (dest)
2014            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2015            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2016     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2017 }
2018
2019 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2020
2021    Expression entries are placed in the hash table if
2022    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2023    - src is something we want to perform GCSE on,
2024    - none of the operands are subsequently modified in the block
2025
2026    Assignment entries are placed in the hash table if
2027    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2028    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2029    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2030
2031    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2032
2033    TABLE is the table computed.  */
2034
2035 static void
2036 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2037 {
2038   unsigned int i;
2039
2040   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2041      registers are set in which blocks.
2042      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2043      compute.  Later.  */
2044   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2045
2046   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2047   clear_modify_mem_tables ();
2048   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2049   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2050
2051   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2052     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2053
2054   FOR_EACH_BB (current_bb)
2055     {
2056       rtx insn;
2057       unsigned int regno;
2058       int in_libcall_block;
2059
2060       /* First pass over the instructions records information used to
2061          determine when registers and memory are first and last set.
2062          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2063          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2064
2065       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2066         {
2067           if (! INSN_P (insn))
2068             continue;
2069
2070           if (CALL_P (insn))
2071             {
2072               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2073                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2074                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2075
2076               mark_call (insn);
2077             }
2078
2079           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2080         }
2081
2082       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2083       if (table->set_p
2084           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2085         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2086                        BB_HEAD (current_bb), table);
2087
2088       /* The next pass builds the hash table.  */
2089       in_libcall_block = 0;
2090       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2091         if (INSN_P (insn))
2092           {
2093             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2094               in_libcall_block = 1;
2095             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2096               in_libcall_block = 0;
2097             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2098             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2099               in_libcall_block = 0;
2100           }
2101     }
2102
2103   free (reg_avail_info);
2104   reg_avail_info = NULL;
2105 }
2106
2107 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2108    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2109    It is used to determine the number of buckets to use.
2110    SET_P determines whether set or expression table will
2111    be created.  */
2112
2113 static void
2114 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2115 {
2116   int n;
2117
2118   table->size = n_insns / 4;
2119   if (table->size < 11)
2120     table->size = 11;
2121
2122   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2123      Making it an odd number is simplest for now.
2124      ??? Later take some measurements.  */
2125   table->size |= 1;
2126   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2127   table->table = gmalloc (n);
2128   table->set_p = set_p;
2129 }
2130
2131 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2132
2133 static void
2134 free_hash_table (struct hash_table *table)
2135 {
2136   free (table->table);
2137 }
2138
2139 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2140    expression hash table.  */
2141
2142 static void
2143 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2144 {
2145   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2146   table->n_elems = 0;
2147   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2148
2149   compute_hash_table_work (table);
2150 }
2151 \f
2152 /* Expression tracking support.  */
2153
2154 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2155    table entry, or NULL if not found.  */
2156
2157 static struct expr *
2158 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2159 {
2160   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2161   struct expr *expr;
2162
2163   expr = table->table[hash];
2164
2165   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2166     expr = expr->next_same_hash;
2167
2168   return expr;
2169 }
2170
2171 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2172
2173 static struct expr *
2174 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2175 {
2176   do
2177     expr = expr->next_same_hash;
2178   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2179
2180   return expr;
2181 }
2182
2183 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2184    types may be mixed.  */
2185
2186 static void
2187 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2188 {
2189   rtx list, next;
2190
2191   for (list = *listp; list ; list = next)
2192     {
2193       next = XEXP (list, 1);
2194       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2195         free_EXPR_LIST_node (list);
2196       else
2197         free_INSN_LIST_node (list);
2198     }
2199
2200   *listp = NULL;
2201 }
2202
2203 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2204 static void
2205 clear_modify_mem_tables (void)
2206 {
2207   unsigned i;
2208   bitmap_iterator bi;
2209
2210   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2211     {
2212       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2213       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2214     }
2215   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2216   bitmap_clear (blocks_with_calls);
2217 }
2218
2219 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
2220
2221 static void
2222 free_modify_mem_tables (void)
2223 {
2224   clear_modify_mem_tables ();
2225   free (modify_mem_list);
2226   free (canon_modify_mem_list);
2227   modify_mem_list = 0;
2228   canon_modify_mem_list = 0;
2229 }
2230
2231 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2232    start of the block].  */
2233
2234 static void
2235 reset_opr_set_tables (void)
2236 {
2237   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2238      the block.  */
2239   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2240
2241   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2242      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2243      location has been modified.  */
2244   clear_modify_mem_tables ();
2245 }
2246
2247 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2248    INSN's basic block.  */
2249
2250 static int
2251 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2252 {
2253   int i, j;
2254   enum rtx_code code;
2255   const char *fmt;
2256
2257   if (x == 0)
2258     return 1;
2259
2260   code = GET_CODE (x);
2261   switch (code)
2262     {
2263     case PC:
2264     case CC0:
2265     case CONST:
2266     case CONST_INT:
2267     case CONST_DOUBLE:
2268     case CONST_VECTOR:
2269     case SYMBOL_REF:
2270     case LABEL_REF:
2271     case ADDR_VEC:
2272     case ADDR_DIFF_VEC:
2273       return 1;
2274
2275     case MEM:
2276       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2277                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2278         return 0;
2279       else
2280         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2281
2282     case REG:
2283       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2284
2285     default:
2286       break;
2287     }
2288
2289   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2290     {
2291       if (fmt[i] == 'e')
2292         {
2293           /* If we are about to do the last recursive call
2294              needed at this level, change it into iteration.
2295              This function is called enough to be worth it.  */
2296           if (i == 0)
2297             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2298
2299           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2300             return 0;
2301         }
2302       else if (fmt[i] == 'E')
2303         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2304           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2305             return 0;
2306     }
2307
2308   return 1;
2309 }
2310
2311 /* Mark things set by a CALL.  */
2312
2313 static void
2314 mark_call (rtx insn)
2315 {
2316   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2317     record_last_mem_set_info (insn);
2318 }
2319
2320 /* Mark things set by a SET.  */
2321
2322 static void
2323 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2324 {
2325   rtx dest = SET_DEST (pat);
2326
2327   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2328          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2329          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2330     dest = XEXP (dest, 0);
2331
2332   if (REG_P (dest))
2333     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2334   else if (MEM_P (dest))
2335     record_last_mem_set_info (insn);
2336
2337   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2338     mark_call (insn);
2339 }
2340
2341 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2342
2343 static void
2344 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2345 {
2346   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2347
2348   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2349     clob = XEXP (clob, 0);
2350
2351   if (REG_P (clob))
2352     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2353   else
2354     record_last_mem_set_info (insn);
2355 }
2356
2357 /* Record things set by INSN.
2358    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2359
2360 static void
2361 mark_oprs_set (rtx insn)
2362 {
2363   rtx pat = PATTERN (insn);
2364   int i;
2365
2366   if (GET_CODE (pat) == SET)
2367     mark_set (pat, insn);
2368   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2369     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2370       {
2371         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2372
2373         if (GET_CODE (x) == SET)
2374           mark_set (x, insn);
2375         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2376           mark_clobber (x, insn);
2377         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2378           mark_call (insn);
2379       }
2380
2381   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2382     mark_clobber (pat, insn);
2383   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2384     mark_call (insn);
2385 }
2386
2387 \f
2388 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2389
2390 /* Local properties of assignments.  */
2391 static sbitmap *cprop_pavloc;
2392 static sbitmap *cprop_absaltered;
2393
2394 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2395 static sbitmap *cprop_avin;
2396 static sbitmap *cprop_avout;
2397
2398 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2399    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2400
2401 static void
2402 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2403 {
2404   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2405   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2406
2407   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2408   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2409 }
2410
2411 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2412
2413 static void
2414 free_cprop_mem (void)
2415 {
2416   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2417   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2418   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2419   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2420 }
2421
2422 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2423    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2424    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2425    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2426    bit in BMAP.  */
2427
2428 static void
2429 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2430 {
2431   int i, j;
2432   basic_block bb;
2433   enum rtx_code code;
2434   reg_set *r;
2435   const char *fmt;
2436
2437   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2438      can't do it when there's no return value.  */
2439  repeat:
2440
2441   if (x == 0)
2442     return;
2443
2444   code = GET_CODE (x);
2445   switch (code)
2446     {
2447     case REG:
2448       if (set_p)
2449         {
2450           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2451             {
2452               FOR_EACH_BB (bb)
2453                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2454                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2455             }
2456           else
2457             {
2458               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2459                 SET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2460             }
2461         }
2462       else
2463         {
2464           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2465             {
2466               FOR_EACH_BB (bb)
2467                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2468                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2469             }
2470           else
2471             {
2472               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2473                 RESET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2474             }
2475         }
2476
2477       return;
2478
2479     case MEM:
2480       if (! MEM_READONLY_P (x))
2481         {
2482           bitmap_iterator bi;
2483           unsigned bb_index;
2484
2485           /* First handle all the blocks with calls.  We don't need to
2486              do any list walking for them.  */
2487           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_calls, 0, bb_index, bi)
2488             {
2489               if (set_p)
2490                 SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2491               else
2492                 RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2493             }
2494
2495             /* Now iterate over the blocks which have memory modifications
2496                but which do not have any calls.  */
2497             EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 
2498                                             blocks_with_calls,
2499                                             0, bb_index, bi)
2500               {
2501                 rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb_index];
2502
2503                 while (list_entry)
2504                   {
2505                     rtx dest, dest_addr;
2506
2507                     /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2508                        Examine each hunk of memory that is modified.  */
2509
2510                     dest = XEXP (list_entry, 0);
2511                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2512                     dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2513
2514                     if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2515                                                x, rtx_addr_varies_p))
2516                       {
2517                         if (set_p)
2518                           SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2519                         else
2520                           RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2521                         break;
2522                       }
2523                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2524                   }
2525               }
2526         }
2527
2528       x = XEXP (x, 0);
2529       goto repeat;
2530
2531     case PC:
2532     case CC0: /*FIXME*/
2533     case CONST:
2534     case CONST_INT:
2535     case CONST_DOUBLE:
2536     case CONST_VECTOR:
2537     case SYMBOL_REF:
2538     case LABEL_REF:
2539     case ADDR_VEC:
2540     case ADDR_DIFF_VEC:
2541       return;
2542
2543     default:
2544       break;
2545     }
2546
2547   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2548     {
2549       if (fmt[i] == 'e')
2550         {
2551           /* If we are about to do the last recursive call
2552              needed at this level, change it into iteration.
2553              This function is called enough to be worth it.  */
2554           if (i == 0)
2555             {
2556               x = XEXP (x, i);
2557               goto repeat;
2558             }
2559
2560           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2561         }
2562       else if (fmt[i] == 'E')
2563         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2564           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2565     }
2566 }
2567
2568 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2569    propagation.  */
2570
2571 static void
2572 compute_cprop_data (void)
2573 {
2574   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2575   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2576                      cprop_avout, cprop_avin);
2577 }
2578 \f
2579 /* Copy/constant propagation.  */
2580
2581 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2582 #define MAX_USES 8
2583
2584 /* Table of uses found in an insn.
2585    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2586 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2587
2588 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2589 static int reg_use_count;
2590
2591 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2592    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2593    and contains the number of uses in the table upon exit.
2594
2595    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2596    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2597
2598 static void
2599 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2600 {
2601   int i, j;
2602   enum rtx_code code;
2603   const char *fmt;
2604   rtx x = *xptr;
2605
2606   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2607      can't do it when there's no return value.  */
2608  repeat:
2609   if (x == 0)
2610     return;
2611
2612   code = GET_CODE (x);
2613   if (REG_P (x))
2614     {
2615       if (reg_use_count == MAX_USES)
2616         return;
2617
2618       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2619       reg_use_count++;
2620     }
2621
2622   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2623
2624   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2625     {
2626       if (fmt[i] == 'e')
2627         {
2628           /* If we are about to do the last recursive call
2629              needed at this level, change it into iteration.
2630              This function is called enough to be worth it.  */
2631           if (i == 0)
2632             {
2633               x = XEXP (x, 0);
2634               goto repeat;
2635             }
2636
2637           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2638         }
2639       else if (fmt[i] == 'E')
2640         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2641           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2642     }
2643 }
2644
2645 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2646    Returns nonzero is successful.  */
2647
2648 static int
2649 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2650 {
2651   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2652   rtx src = 0;
2653   int success = 0;
2654   rtx set = single_set (insn);
2655
2656   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2657   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2658     success = 1;
2659
2660   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2661   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2662     {
2663       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2664
2665       if (src)
2666         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2667     }
2668
2669   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
2670      replacement.  */
2671   if (note != 0)
2672     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
2673
2674   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2675     {
2676       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2677          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2678          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2679       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2680
2681       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2682           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2683         success = 1;
2684
2685       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2686          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2687          lose information.  */
2688       if (!success && note == 0 && set != 0
2689           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2690           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2691         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2692     }
2693
2694   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2695      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2696      not to happen, because previous code ought to synthesize
2697      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2698   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
2699     remove_note (insn, note);
2700
2701   return success;
2702 }
2703
2704 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2705    NULL no such set is found.  */
2706
2707 static struct expr *
2708 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2709 {
2710   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2711      use in a substitution.  */
2712   struct expr *set1 = 0;
2713
2714   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2715      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2716      need two sets like this available at the start of the block:
2717
2718        (set (reg X) (reg Y))
2719        (set (reg Y) (reg X))
2720
2721      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2722      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2723   while (1)
2724     {
2725       rtx src;
2726       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2727
2728       /* Find a set that is available at the start of the block
2729          which contains INSN.  */
2730       while (set)
2731         {
2732           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2733             break;
2734           set = next_set (regno, set);
2735         }
2736
2737       /* If no available set was found we've reached the end of the
2738          (possibly empty) copy chain.  */
2739       if (set == 0)
2740         break;
2741
2742       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2743
2744       src = SET_SRC (set->expr);
2745
2746       /* We know the set is available.
2747          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2748          have changed since the start of the block).
2749
2750          If the source operand changed, we may still use it for the next
2751          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2752
2753       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2754         set1 = set;
2755
2756       /* If the source of the set is anything except a register, then
2757          we have reached the end of the copy chain.  */
2758       if (! REG_P (src))
2759         break;
2760
2761       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2762          and see if we have an available copy into SRC.  */
2763       regno = REGNO (src);
2764     }
2765
2766   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2767      INSN.  */
2768   return set1;
2769 }
2770
2771 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2772    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2773    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2774    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2775    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2776    if a change was made.  */
2777
2778 static int
2779 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2780 {
2781   rtx new, set_src, note_src;
2782   rtx set = pc_set (jump);
2783   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2784
2785   if (note)
2786     {
2787       note_src = XEXP (note, 0);
2788       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2789         note_src = NULL_RTX;
2790     }
2791   else note_src = NULL_RTX;
2792
2793   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2794   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2795
2796   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2797      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2798   if (setcc != NULL_RTX
2799       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2800       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2801     {
2802       rtx setcc_src;
2803       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2804       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2805       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2806                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2807       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2808                                       setcc_src);
2809     }
2810   else
2811     setcc = NULL_RTX;
2812
2813   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2814
2815   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2816   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2817     return 0;
2818
2819   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2820   if (new == pc_rtx)
2821     delete_insn (jump);
2822   else
2823     {
2824       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2825          to one computed by setcc.  */
2826       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2827         return 0;
2828       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2829         {
2830           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2831              are two registers to be replaced by constants before the entire
2832              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2833              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2834              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2835              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2836              we need to attach a note to the branch itself to make this
2837              optimization work.  */
2838
2839           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2840             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2841           return 0;
2842         }
2843
2844       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2845       if (note_src)
2846         remove_note (jump, note);
2847
2848       /* If this has turned into an unconditional jump,
2849          then put a barrier after it so that the unreachable
2850          code will be deleted.  */
2851       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
2852         emit_barrier_after (jump);
2853      }
2854
2855 #ifdef HAVE_cc0
2856   /* Delete the cc0 setter.  */
2857   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2858     delete_insn (setcc);
2859 #endif
2860
2861   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2862
2863   global_const_prop_count++;
2864   if (gcse_file != NULL)
2865     {
2866       fprintf (gcse_file,
2867                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2868                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2869       print_rtl (gcse_file, src);
2870       fprintf (gcse_file, "\n");
2871     }
2872   purge_dead_edges (bb);
2873
2874   return 1;
2875 }
2876
2877 static bool
2878 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, bool alter_jumps)
2879 {
2880   rtx sset;
2881
2882   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2883      conditional branch instructions first.  */
2884   if (alter_jumps
2885       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2886       && NEXT_INSN (insn)
2887       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2888     {
2889       rtx dest = SET_DEST (sset);
2890       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2891           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2892         return 1;
2893     }
2894
2895   /* Handle normal insns next.  */
2896   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2897       && try_replace_reg (from, to, insn))
2898     return 1;
2899
2900   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2901      We're pretty specific about what we will handle in this
2902      code, we can extend this as necessary over time.
2903
2904      Right now the insn in question must look like
2905      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2906   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2907     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2908   return 0;
2909 }
2910
2911 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2912    The result is nonzero if a change was made.  */
2913
2914 static int
2915 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2916 {
2917   struct reg_use *reg_used;
2918   int changed = 0;
2919   rtx note;
2920
2921   if (!INSN_P (insn))
2922     return 0;
2923
2924   reg_use_count = 0;
2925   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2926
2927   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2928
2929   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2930   if (note)
2931     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2932
2933   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2934        reg_used++, reg_use_count--)
2935     {
2936       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2937       rtx pat, src;
2938       struct expr *set;
2939
2940       /* Ignore registers created by GCSE.
2941          We do this because ...  */
2942       if (regno >= max_gcse_regno)
2943         continue;
2944
2945       /* If the register has already been set in this block, there's
2946          nothing we can do.  */
2947       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2948         continue;
2949
2950       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2951          at the start of the block.  */
2952       set = find_avail_set (regno, insn);
2953       if (! set)
2954         continue;
2955
2956       pat = set->expr;
2957       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2958       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2959
2960       src = SET_SRC (pat);
2961
2962       /* Constant propagation.  */
2963       if (gcse_constant_p (src))
2964         {
2965           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
2966             {
2967               changed = 1;
2968               global_const_prop_count++;
2969               if (gcse_file != NULL)
2970                 {
2971                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
2972                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
2973                   print_rtl (gcse_file, src);
2974                   fprintf (gcse_file, "\n");
2975                 }
2976               if (INSN_DELETED_P (insn))
2977                 return 1;
2978             }
2979         }
2980       else if (REG_P (src)
2981                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2982                && REGNO (src) != regno)
2983         {
2984           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
2985             {
2986               changed = 1;
2987               global_copy_prop_count++;
2988               if (gcse_file != NULL)
2989                 {
2990                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
2991                            regno, INSN_UID (insn));
2992                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
2993                 }
2994
2995               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
2996                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
2997               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
2998                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
2999                  and made things worse.  */
3000             }
3001         }
3002     }
3003
3004   return changed;
3005 }
3006
3007 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
3008    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
3009    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3010    can legitimately make replacements.  */
3011
3012 static void
3013 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3014 {
3015   rtx x = *xptr;
3016
3017   if (x == 0)
3018     return;
3019
3020   switch (GET_CODE (x))
3021     {
3022     case ZERO_EXTRACT:
3023     case SIGN_EXTRACT:
3024     case STRICT_LOW_PART:
3025       return;
3026
3027     case PRE_DEC:
3028     case PRE_INC:
3029     case POST_DEC:
3030     case POST_INC:
3031     case PRE_MODIFY:
3032     case POST_MODIFY:
3033       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3034          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3035          codes nonetheless.  */
3036       return;
3037
3038     case SUBREG:
3039       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3040          the non-written words unchanged.  */
3041       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3042         return;
3043       break;
3044
3045     default:
3046       break;
3047     }
3048
3049   find_used_regs (xptr, data);
3050 }
3051
3052 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3053    their REG_EQUAL notes need updating.  */
3054
3055 static bool
3056 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, bool alter_jumps, rtx *libcall_sp)
3057 {
3058   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3059
3060   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3061      change the hard registers mentioned.  */
3062   if (REG_P (x)
3063       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3064           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3065               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3066     {
3067       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3068       struct elt_loc_list *l;
3069
3070       if (!val)
3071         return false;
3072       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3073         {
3074           rtx this_rtx = l->loc;
3075           rtx note;
3076
3077           /* Don't CSE non-constant values out of libcall blocks.  */
3078           if (l->in_libcall && ! CONSTANT_P (this_rtx))
3079             continue;
3080
3081           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3082             newcnst = this_rtx;
3083           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3084               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3085                  At this point this only function parameters should have
3086                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3087                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3088                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3089               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3090                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3091             newreg = this_rtx;
3092         }
3093       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3094         {
3095           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
3096              match the new register, we either have to abandon this replacement
3097              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
3098              or make it delete the REG_EUAQL note, and fix up all passes that
3099              require the REG_EQUAL note there.  */
3100           bool adjusted;
3101
3102           adjusted = adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp);
3103           gcc_assert (adjusted);
3104           
3105           if (gcse_file != NULL)
3106             {
3107               fprintf (gcse_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3108                        REGNO (x));
3109               fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
3110                        INSN_UID (insn));
3111               print_rtl (gcse_file, newcnst);
3112               fprintf (gcse_file, "\n");
3113             }
3114           local_const_prop_count++;
3115           return true;
3116         }
3117       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3118         {
3119           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
3120           if (gcse_file != NULL)
3121             {
3122               fprintf (gcse_file,
3123                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3124                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3125               fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3126             }
3127           local_copy_prop_count++;
3128           return true;
3129         }
3130     }
3131   return false;
3132 }
3133
3134 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3135    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
3136    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
3137    be made.  */
3138 static bool
3139 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
3140 {
3141   rtx end;
3142
3143   while ((end = *libcall_sp++))
3144     {
3145       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3146
3147       if (! note)
3148         continue;
3149
3150       if (REG_P (newval))
3151         {
3152           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
3153             {
3154               do
3155                 {
3156                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3157                   if (! note)
3158                     continue;
3159                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
3160                     return false;
3161                 }
3162               while ((end = *libcall_sp++));
3163               return true;
3164             }
3165         }
3166       XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
3167       insn = end;
3168     }
3169   return true;
3170 }
3171
3172 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3173
3174 /* Do local const/copy propagation (i.e. within each basic block).
3175    If ALTER_JUMPS is true, allow propagating into jump insns, which
3176    could modify the CFG.  */
3177
3178 static void
3179 local_cprop_pass (bool alter_jumps)
3180 {
3181   basic_block bb;
3182   rtx insn;
3183   struct reg_use *reg_used;
3184   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3185   bool changed = false;
3186
3187   cselib_init (false);
3188   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3189   *libcall_sp = 0;
3190   FOR_EACH_BB (bb)
3191     {
3192       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3193         {
3194           if (INSN_P (insn))
3195             {
3196               rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3197
3198               if (note)
3199                 {
3200                   gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3201                   *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3202                 }
3203               note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3204               if (note)
3205                 libcall_sp++;
3206               note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3207               do
3208                 {
3209                   reg_use_count = 0;
3210                   note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs,
3211                              NULL);
3212                   if (note)
3213                     local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3214
3215                   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3216                        reg_used++, reg_use_count--)
3217                     if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3218                         libcall_sp))
3219                       {
3220                         changed = true;
3221                         break;
3222                       }
3223                   if (INSN_DELETED_P (insn))
3224                     break;
3225                 }
3226               while (reg_use_count);
3227             }
3228           cselib_process_insn (insn);
3229         }
3230
3231       /* Forget everything at the end of a basic block.  Make sure we are
3232          not inside a libcall, they should never cross basic blocks.  */
3233       cselib_clear_table ();
3234       gcc_assert (libcall_sp == &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS]);
3235     }
3236
3237   cselib_finish ();
3238
3239   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3240   if (changed && alter_jumps)
3241     {
3242       delete_unreachable_blocks ();
3243       free_reg_set_mem ();
3244       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3245       compute_sets ();
3246     }
3247 }
3248
3249 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3250    nonzero if a change was made.  */
3251
3252 static int
3253 cprop (int alter_jumps)
3254 {
3255   int changed;
3256   basic_block bb;
3257   rtx insn;
3258
3259   /* Note we start at block 1.  */
3260   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3261     {
3262       if (gcse_file != NULL)
3263         fprintf (gcse_file, "\n");
3264       return 0;
3265     }
3266
3267   changed = 0;
3268   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3269     {
3270       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3271          start of the block].  */
3272       reset_opr_set_tables ();
3273
3274       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3275         if (INSN_P (insn))
3276           {
3277             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3278
3279             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3280             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3281                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3282             if (! NOTE_P (insn))
3283               mark_oprs_set (insn);
3284           }
3285     }
3286
3287   if (gcse_file != NULL)
3288     fprintf (gcse_file, "\n");
3289
3290   return changed;
3291 }
3292
3293 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3294    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3295
3296    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3297    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3298    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3299    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3300    recording the value of *every* register scanned by canonicalize_condition,
3301    but this would require some code reorganization.  */
3302
3303 rtx
3304 fis_get_condition (rtx jump)
3305 {
3306   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3307 }
3308
3309 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3310    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3311
3312 static bool
3313 implicit_set_cond_p (rtx cond)
3314 {
3315   enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3316   rtx cst = XEXP (cond, 1);
3317
3318   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3319      contain a signed zero.  */
3320   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3321     {
3322       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3323          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3324          the optimization can't be performed.  */
3325       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3326          always return zero for them.  */
3327       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3328         {
3329           REAL_VALUE_TYPE d;
3330           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3331           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3332             return 0;
3333         }
3334       else
3335         return 0;
3336     }
3337
3338   return gcse_constant_p (cst);
3339 }
3340
3341 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3342    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3343    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3344    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3345    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3346    basic block.  */
3347
3348 static void
3349 find_implicit_sets (void)
3350 {
3351   basic_block bb, dest;
3352   unsigned int count;
3353   rtx cond, new;
3354
3355   count = 0;
3356   FOR_EACH_BB (bb)
3357     /* Check for more than one successor.  */
3358     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3359       {
3360         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3361
3362         if (cond
3363             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3364             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3365             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3366             && implicit_set_cond_p (cond))
3367           {
3368             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3369                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3370
3371             if (dest && single_pred_p (dest)
3372                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3373               {
3374                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3375                                              XEXP (cond, 1));
3376                 implicit_sets[dest->index] = new;
3377                 if (gcse_file)
3378                   {
3379                     fprintf(gcse_file, "Implicit set of reg %d in ",
3380                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3381                     fprintf(gcse_file, "basic block %d\n", dest->index);
3382                   }
3383                 count++;
3384               }
3385           }
3386       }
3387
3388   if (gcse_file)
3389     fprintf (gcse_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3390 }
3391
3392 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3393    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3394    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3395    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3396
3397 static int
3398 one_cprop_pass (int pass, bool cprop_jumps, bool bypass_jumps)
3399 {
3400   int changed = 0;
3401
3402   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3403   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3404
3405   local_cprop_pass (cprop_jumps);
3406
3407   /* Determine implicit sets.  */
3408   implicit_sets = xcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
3409   find_implicit_sets ();
3410
3411   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3412   compute_hash_table (&set_hash_table);
3413
3414   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3415   free (implicit_sets);
3416   implicit_sets = NULL;
3417
3418   if (gcse_file)
3419     dump_hash_table (gcse_file, "SET", &set_hash_table);
3420   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3421     {
3422       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3423       compute_cprop_data ();
3424       changed = cprop (cprop_jumps);
3425       if (bypass_jumps)
3426         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3427       free_cprop_mem ();
3428     }
3429
3430   free_hash_table (&set_hash_table);
3431
3432   if (gcse_file)
3433     {
3434       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3435                current_function_name (), pass, bytes_used);
3436       fprintf (gcse_file, "%d local const props, %d local copy props, ",
3437                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3438       fprintf (gcse_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3439                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3440     }
3441   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3442   if (changed && cprop_jumps)
3443     delete_unreachable_blocks ();
3444
3445   return changed;
3446 }
3447 \f
3448 /* Bypass conditional jumps.  */
3449
3450 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3451    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3452    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3453    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3454
3455 static int bypass_last_basic_block;
3456
3457 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3458    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3459    find_avail_set.  */
3460
3461 static struct expr *
3462 find_bypass_set (int regno, int bb)
3463 {
3464   struct expr *result = 0;
3465
3466   for (;;)
3467     {
3468       rtx src;
3469       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3470
3471       while (set)
3472         {
3473           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3474             break;
3475           set = next_set (regno, set);
3476         }
3477
3478       if (set == 0)
3479         break;
3480
3481       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3482
3483       src = SET_SRC (set->expr);
3484       if (gcse_constant_p (src))
3485         result = set;
3486
3487       if (! REG_P (src))
3488         break;
3489
3490       regno = REGNO (src);
3491     }
3492   return result;
3493 }
3494
3495
3496 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3497    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3498    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3499    function is required to check that our data flow analysis is still
3500    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3501
3502 static bool
3503 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
3504 {
3505   rtx insn;
3506
3507   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3508     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3509       return true;
3510
3511   return false;
3512 }
3513
3514 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3515    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3516    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3517    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3518    Returns nonzero if a change was made.
3519
3520    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3521    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3522    these inserted insns when performing its transformations.  */
3523
3524 static int
3525 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3526 {
3527   rtx insn, note;
3528   edge e, edest;
3529   int i, change;
3530   int may_be_loop_header;
3531   unsigned removed_p;
3532   edge_iterator ei;
3533
3534   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3535
3536   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3537   reg_use_count = 0;
3538   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3539   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3540   if (note)
3541     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3542
3543   may_be_loop_header = false;
3544   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3545     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3546       {
3547         may_be_loop_header = true;
3548         break;
3549       }
3550
3551   change = 0;
3552   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3553     {
3554       removed_p = 0;
3555           
3556       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3557         {
3558           ei_next (&ei);
3559           continue;
3560         }
3561
3562       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3563       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3564         {
3565           ei_next (&ei);
3566           continue;
3567         }
3568
3569       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3570          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3571          optimizations, so prevent this.  */
3572       if (may_be_loop_header
3573           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3574         {
3575           ei_next (&ei);
3576           continue;
3577         }
3578
3579       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3580         {
3581           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3582           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3583           basic_block dest, old_dest;
3584           struct expr *set;
3585           rtx src, new;
3586
3587           if (regno >= max_gcse_regno)
3588             continue;
3589
3590           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3591
3592           if (! set)
3593             continue;
3594
3595           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3596           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3597             continue;
3598
3599           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3600
3601           if (setcc != NULL)
3602               src = simplify_replace_rtx (src,
3603                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3604                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3605
3606           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3607                                       SET_SRC (set->expr));
3608
3609           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3610              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3611              has instructions associated with it, as these insns won't
3612              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3613
3614           if (new == pc_rtx)
3615             {
3616               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3617               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3618             }
3619           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3620             {
3621               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3622               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3623               edest = find_edge (bb, dest);
3624               if (edest && edest->insns.r)
3625                 dest = NULL;
3626             }
3627           else
3628             dest = NULL;
3629
3630           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3631              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3632              edges.  */
3633
3634           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc)))
3635               && find_edge (e->src, dest))
3636             dest = NULL;
3637
3638           old_dest = e->dest;
3639           if (dest != NULL
3640               && dest != old_dest
3641               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3642             {
3643               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3644
3645               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3646                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3647               if (setcc)
3648                 {
3649                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3650                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3651                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3652                 }
3653
3654               if (gcse_file != NULL)
3655                 {
3656                   fprintf (gcse_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3657                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3658                            regno, INSN_UID (jump));
3659                   print_rtl (gcse_file, SET_SRC (set->expr));
3660                   fprintf (gcse_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3661                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3662                 }
3663               change = 1;
3664               removed_p = 1;
3665               break;
3666             }
3667         }
3668       if (!removed_p)
3669         ei_next (&ei);
3670     }
3671   return change;
3672 }
3673
3674 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3675    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3676    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3677    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3678
3679    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3680
3681 static int
3682 bypass_conditional_jumps (void)
3683 {
3684   basic_block bb;
3685   int changed;
3686   rtx setcc;
3687   rtx insn;
3688   rtx dest;
3689
3690   /* Note we start at block 1.  */
3691   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3692     return 0;
3693
3694   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3695   mark_dfs_back_edges ();
3696
3697   changed = 0;
3698   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3699                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3700     {
3701       /* Check for more than one predecessor.  */
3702       if (!single_pred_p (bb))
3703         {
3704           setcc = NULL_RTX;
3705           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3706             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3707               {
3708                 if (setcc)
3709                   break;
3710                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3711                   break;
3712
3713                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3714                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3715                   setcc = insn;
3716                 else
3717                   break;
3718               }
3719             else if (JUMP_P (insn))
3720               {
3721                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3722                     && onlyjump_p (insn))
3723                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3724                 break;
3725               }
3726             else if (INSN_P (insn))
3727               break;
3728         }
3729     }
3730
3731   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3732      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3733   if (changed)
3734     commit_edge_insertions();
3735
3736   return changed;
3737 }
3738 \f
3739 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3740
3741 /* Local properties of expressions.  */
3742 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3743 static sbitmap *transp;
3744
3745 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3746    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3747    created by a calls.  */
3748 static sbitmap *transpout;
3749
3750 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3751 static sbitmap *comp;
3752
3753 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3754 static sbitmap *antloc;
3755
3756 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3757    point.  */
3758 static sbitmap *pre_optimal;
3759
3760 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3761 static sbitmap *pre_redundant;
3762
3763 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3764 static sbitmap *pre_insert_map;
3765
3766 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3767 static sbitmap *pre_delete_map;
3768
3769 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3770 static struct edge_list *edge_list;
3771
3772 /* Redundant insns.  */
3773 static sbitmap pre_redundant_insns;
3774
3775 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3776
3777 static void
3778 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3779 {
3780   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3781   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3782   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3783
3784   pre_optimal = NULL;
3785   pre_redundant = NULL;
3786   pre_insert_map = NULL;
3787   pre_delete_map = NULL;
3788   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3789
3790   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3791 }
3792
3793 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3794
3795 static void
3796 free_pre_mem (void)
3797 {
3798   sbitmap_vector_free (transp);
3799   sbitmap_vector_free (comp);
3800
3801   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3802
3803   if (pre_optimal)
3804     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3805   if (pre_redundant)
3806     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3807   if (pre_insert_map)
3808     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3809   if (pre_delete_map)
3810     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3811
3812   transp = comp = NULL;
3813   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3814 }
3815
3816 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3817
3818 static void
3819 compute_pre_data (void)
3820 {
3821   sbitmap trapping_expr;
3822   basic_block bb;
3823   unsigned int ui;
3824
3825   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3826   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3827
3828   /* Collect expressions which might trap.  */
3829   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3830   sbitmap_zero (trapping_expr);
3831   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3832     {
3833       struct expr *e;
3834       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3835         if (may_trap_p (e->expr))
3836           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3837     }
3838
3839   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3840
3841      ~(TRANSP | COMP)
3842   */
3843
3844   FOR_EACH_BB (bb)
3845     {
3846       edge e;
3847       edge_iterator ei;
3848
3849       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3850          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3851          place the instruction on the edge.  So make them neither
3852          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3853       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3854         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3855           {
3856             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3857             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3858             break;
3859           }
3860
3861       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3862       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3863     }
3864
3865   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3866                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3867   sbitmap_vector_free (antloc);
3868   antloc = NULL;
3869   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3870   ae_kill = NULL;
3871   sbitmap_free (trapping_expr);
3872 }
3873 \f
3874 /* PRE utilities */
3875
3876 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3877    block BB.
3878
3879    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3880    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3881
3882    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3883    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3884    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3885    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3886    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3887    the closest such expression.  */
3888
3889 static int
3890 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3891 {
3892   edge pred;
3893   edge_iterator ei;
3894   
3895   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3896     {
3897       basic_block pred_bb = pred->src;
3898
3899       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3900           /* Has predecessor has already been visited?  */
3901           || visited[pred_bb->index])
3902         ;/* Nothing to do.  */
3903
3904       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3905       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3906         {
3907           /* Is this the occurrence we're looking for?
3908              Note that there's only one generating occurrence per block
3909              so we just need to check the block number.  */
3910           if (occr_bb == pred_bb)
3911             return 1;
3912
3913           visited[pred_bb->index] = 1;
3914         }
3915       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3916       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3917         visited[pred_bb->index] = 1;
3918
3919       /* Neither gen nor kill.  */
3920       else
3921         {
3922           visited[pred_bb->index] = 1;
3923           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3924             return 1;
3925         }
3926     }
3927
3928   /* All paths have been checked.  */
3929   return 0;
3930 }
3931
3932 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3933    memory allocated for that function is returned.  */
3934
3935 static int
3936 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3937 {
3938   int rval;
3939   char *visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
3940
3941   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3942
3943   free (visited);
3944   return rval;
3945 }
3946 \f
3947
3948 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3949    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3950    the value of BB.  */
3951
3952 static rtx
3953 process_insert_insn (struct expr *expr)
3954 {
3955   rtx reg = expr->reaching_reg;
3956   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3957   rtx pat;
3958
3959   start_sequence ();
3960
3961   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3962      just copy it to a register.  */
3963   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3964     emit_move_insn (reg, exp);
3965
3966   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3967      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3968      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3969   else
3970     {
3971       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3972
3973       if (insn_invalid_p (insn))
3974         gcc_unreachable ();
3975     }
3976   
3977
3978   pat = get_insns ();
3979   end_sequence ();
3980
3981   return pat;
3982 }
3983
3984 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3985
3986    This is used by both the PRE and code hoisting.
3987
3988    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3989    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3990    no sense for code hoisting.  */
3991
3992 static void
3993 insert_insn_end_bb (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
3994 {
3995   rtx insn = BB_END (bb);
3996   rtx new_insn;
3997   rtx reg = expr->reaching_reg;
3998   int regno = REGNO (reg);
3999   rtx pat, pat_end;
4000
4001   pat = process_insert_insn (expr);
4002   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
4003
4004   pat_end = pat;
4005   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
4006     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
4007
4008   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4009      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
4010      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4011
4012   if (JUMP_P (insn)
4013       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
4014           && (!single_succ_p (bb)
4015               || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4016     {
4017 #ifdef HAVE_cc0
4018       rtx note;
4019 #endif
4020       /* It should always be the case that we can put these instructions
4021          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4022          Check this.  */
4023       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
4024                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4025                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4026
4027       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4028          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4029          the new instruction just before the tablejump.  */
4030       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4031           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4032         insn = prev_real_insn (insn);
4033
4034 #ifdef HAVE_cc0
4035       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4036          if cc0 isn't set.  */
4037       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4038       if (note)
4039         insn = XEXP (note, 0);
4040       else
4041         {
4042           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4043           if (maybe_cc0_setter
4044               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4045               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4046             insn = maybe_cc0_setter;
4047         }
4048 #endif
4049       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4050       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4051     }
4052
4053   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4054      of exception handling.  */
4055   else if (CALL_P (insn)
4056            && (!single_succ_p (bb)
4057                || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4058     {
4059       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4060          we search backward and place the instructions before the first
4061          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4062          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4063
4064          It should always be the case that we can put these instructions
4065          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4066          Check this.  */
4067
4068       gcc_assert (!pre
4069                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4070                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4071
4072       /* Since different machines initialize their parameter registers
4073          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4074          parameter registers.  */
4075       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4076
4077       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4078          before the first parameter load.
4079
4080          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4081          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4082          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4083          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4084          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4085       while (LABEL_P (insn)
4086              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4087         insn = NEXT_INSN (insn);
4088
4089       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4090     }
4091   else
4092     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn);
4093
4094   while (1)
4095     {
4096       if (INSN_P (pat))
4097         {
4098           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4099           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4100         }
4101       if (pat == pat_end)
4102         break;
4103       pat = NEXT_INSN (pat);
4104     }
4105
4106   gcse_create_count++;
4107
4108   if (gcse_file)
4109     {
4110       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4111                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4112       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4113                expr->bitmap_index, regno);
4114     }
4115 }
4116
4117 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4118    the expressions fully redundant.  */
4119
4120 static int
4121 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4122 {
4123   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4124   sbitmap *inserted;
4125
4126   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4127      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4128
4129   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4130   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4131   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4132   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4133
4134   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4135     {
4136       int indx;
4137       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4138
4139       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4140         {
4141           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4142
4143           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4144             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4145               {
4146                 struct expr *expr = index_map[j];
4147                 struct occr *occr;
4148
4149                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4150                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4151                   {
4152                     if (! occr->deleted_p)
4153                       continue;
4154
4155                     /* Insert this expression on this edge if it would
4156                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4157                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4158                       {
4159                         rtx insn;
4160                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4161
4162                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4163                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4164                            the previous block. There are several alternatives
4165                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4166                            handling this situation.  This one is easiest for
4167                            now.  */
4168
4169                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
4170                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4171                         else
4172                           {
4173                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4174                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4175                           }
4176
4177                         if (gcse_file)
4178                           {
4179                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4180                                      bb->index,
4181                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4182                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4183                                      expr->bitmap_index);
4184                           }
4185
4186                         update_ld_motion_stores (expr);
4187                         SET_BIT (inserted[e], j);
4188                         did_insert = 1;
4189                         gcse_create_count++;
4190                       }
4191                   }
4192               }
4193         }
4194     }
4195
4196   sbitmap_vector_free (inserted);
4197   return did_insert;
4198 }
4199
4200 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4201    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4202      reaching_reg <- old_reg
4203    it's better to do the following:
4204      reaching_reg <- expr
4205      old_reg      <- reaching_reg
4206    because this way copy propagation can discover additional PRE
4207    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4208    When "expr" is a store, i.e.
4209    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4210      reaching_reg <- old_reg
4211    it's better to add it before as follows:
4212      reaching_reg <- old_reg
4213      MEM          <- reaching_reg.  */
4214
4215 static void
4216 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4217 {
4218   rtx reg = expr->reaching_reg;
4219   int regno = REGNO (reg);
4220   int indx = expr->bitmap_index;
4221   rtx pat = PATTERN (insn);
4222   rtx set, first_set, new_insn;
4223   rtx old_reg;
4224   int i;
4225
4226   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4227   switch (GET_CODE (pat))
4228     {
4229     case SET:
4230       set = pat;
4231       break;
4232
4233     case PARALLEL:
4234       /* Search through the parallel looking for the set whose
4235          source was the expression that we're interested in.  */
4236       first_set = NULL_RTX;
4237       set = NULL_RTX;
4238       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4239         {
4240           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4241           if (GET_CODE (x) == SET)
4242             {
4243               /* If the source was a REG_EQUAL or REG_EQUIV note, we
4244                  may not find an equivalent expression, but in this
4245                  case the PARALLEL will have a single set.  */
4246               if (first_set == NULL_RTX)
4247                 first_set = x;
4248               if (expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4249                 {
4250                   set = x;
4251                   break;
4252                 }
4253             }
4254         }
4255
4256       gcc_assert (first_set);
4257       if (set == NULL_RTX)
4258         set = first_set;
4259       break;
4260
4261     default:
4262       gcc_unreachable ();
4263     }
4264
4265   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4266     {
4267       old_reg = SET_DEST (set);
4268       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4269       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4270         {
4271           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4272           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4273
4274           /* Keep register set table up to date.  */
4275           record_one_set (regno, insn);
4276         }
4277       else
4278         {
4279           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4280           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4281
4282           /* Keep register set table up to date.  */
4283           record_one_set (regno, new_insn);
4284         }
4285     }
4286   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4287     {
4288       old_reg = SET_SRC (set);
4289       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4290
4291       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4292       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4293         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4294       else
4295         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4296
4297       /* Keep register set table up to date.  */
4298       record_one_set (regno, new_insn);
4299     }
4300
4301   gcse_create_count++;
4302
4303   if (gcse_file)
4304     fprintf (gcse_file,
4305              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4306               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4307               INSN_UID (insn), regno);
4308 }
4309
4310 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4311    to `reaching_reg'.  */
4312
4313 static void
4314 pre_insert_copies (void)
4315 {
4316   unsigned int i, added_copy;
4317   struct expr *expr;
4318   struct occr *occr;
4319   struct occr *avail;
4320
4321   /* For each available expression in the table, copy the result to
4322      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4323
4324      ??? The current algorithm is rather brute force.
4325      Need to do some profiling.  */
4326
4327   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4328     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4329       {
4330         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4331            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4332            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4333            deleted.  This test also avoids further processing if the
4334            expression wasn't deleted anywhere.  */
4335         if (expr->reaching_reg == NULL)
4336           continue;
4337
4338         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4339         added_copy = 0;
4340
4341         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4342           {
4343             if (! occr->deleted_p)
4344               continue;
4345
4346             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4347               {
4348                 rtx insn = avail->insn;
4349
4350                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4351                 if (avail->copied_p)
4352                   continue;
4353
4354                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4355                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4356                   continue;
4357
4358                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4359                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4360                                                expr,
4361                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4362                   continue;
4363
4364                 added_copy = 1;
4365
4366                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4367                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4368                 avail->copied_p = 1;
4369               }
4370           }
4371
4372           if (added_copy)
4373             update_ld_motion_stores (expr);
4374       }
4375 }
4376
4377 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4378    in INSN.  */
4379 static rtx
4380 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4381 {
4382   rtx new;
4383   rtx set = single_set (insn), set2;
4384   rtx note;
4385   rtx eqv;
4386
4387   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4388      we've verified to be valid.  */
4389
4390   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4391
4392   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4393   set2 = single_set (new);
4394   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4395     return new;
4396   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4397     eqv = XEXP (note, 0);
4398   else
4399     eqv = SET_SRC (set);
4400
4401   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4402
4403   return new;
4404 }
4405
4406 /* Delete redundant computations.
4407    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4408    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4409    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4410
4411    Returns nonzero if a change is made.  */
4412
4413 static int
4414 pre_delete (void)
4415 {
4416   unsigned int i;
4417   int changed;
4418   struct expr *expr;
4419   struct occr *occr;
4420
4421   changed = 0;
4422   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4423     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4424          expr != NULL;
4425          expr = expr->next_same_hash)
4426       {
4427         int indx = expr->bitmap_index;
4428
4429         /* We only need to search antic_occr since we require
4430            ANTLOC != 0.  */
4431
4432         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4433           {
4434             rtx insn = occr->insn;
4435             rtx set;
4436             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4437
4438             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4439             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4440                 && (set = single_set (insn)) != 0)
4441               {
4442                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4443                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4444                    the mode of the original destination pseudo.  */
4445                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4446                   expr->reaching_reg
4447                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4448
4449                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4450                 delete_insn (insn);
4451                 occr->deleted_p = 1;
4452                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4453                 changed = 1;
4454                 gcse_subst_count++;
4455
4456                 if (gcse_file)
4457                   {
4458                     fprintf (gcse_file,
4459                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4460                                INSN_UID (insn), indx);
4461                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4462                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4463                   }
4464               }
4465           }
4466       }
4467
4468   return changed;
4469 }
4470
4471 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4472    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4473    has been done.
4474
4475    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4476    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4477    Compiler Design and Implementation.
4478
4479    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4480    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4481    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4482    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4483    through the block.
4484
4485    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4486    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4487    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4488    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4489    redundancies.  */
4490
4491 static int
4492 pre_gcse (void)
4493 {
4494   unsigned int i;
4495   int did_insert, changed;
4496   struct expr **index_map;
4497   struct expr *expr;
4498
4499   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4500      hash table entry.  */
4501
4502   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4503   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4504     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4505       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4506
4507   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4508   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4509   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4510
4511   /* Delete the redundant insns first so that
4512      - we know what register to use for the new insns and for the other
4513        ones with reaching expressions
4514      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4515
4516   changed = pre_delete ();
4517
4518   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4519
4520   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4521      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4522   pre_insert_copies ();
4523   if (did_insert)
4524     {
4525       commit_edge_insertions ();
4526       changed = 1;
4527     }
4528
4529   free (index_map);
4530   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4531   return changed;
4532 }
4533
4534 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4535
4536    Return nonzero if a change was made.  */
4537
4538 static int
4539 one_pre_gcse_pass (int pass)
4540 {
4541   int changed = 0;
4542
4543   gcse_subst_count = 0;
4544   gcse_create_count = 0;
4545
4546   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4547   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4548   if (flag_gcse_lm)
4549     compute_ld_motion_mems ();
4550
4551   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4552   trim_ld_motion_mems ();
4553   if (gcse_file)
4554     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", &expr_hash_table);
4555
4556   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4557     {
4558       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4559       compute_pre_data ();
4560       changed |= pre_gcse ();
4561       free_edge_list (edge_list);
4562       free_pre_mem ();
4563     }
4564
4565   free_ldst_mems ();
4566   remove_fake_exit_edges ();
4567   free_hash_table (&expr_hash_table);
4568
4569   if (gcse_file)
4570     {
4571       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4572                current_function_name (), pass, bytes_used);
4573       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
4574                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4575     }
4576
4577   return changed;
4578 }
4579 \f
4580 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
4581    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
4582    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
4583    because the following loop optimization pass requires them.  */
4584
4585 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
4586    could probably share code here.  */
4587
4588 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4589    then we would not need to do this here, because jump would add the
4590    necessary REG_LABEL notes.  */
4591
4592 static void
4593 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4594 {
4595   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4596   int i, j;
4597   const char *fmt;
4598
4599   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4600     {
4601       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4602          avoid flow generating (slightly) worse code.
4603
4604          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4605          mark_jump_label for additional information).  */
4606
4607       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
4608                                             REG_NOTES (insn));
4609       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4610         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4611       return;
4612     }
4613
4614   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4615     {
4616       if (fmt[i] == 'e')
4617         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4618       else if (fmt[i] == 'E')
4619         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4620           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4621     }
4622 }
4623
4624 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4625
4626    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4627    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4628    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4629    non-local labels and exceptions.
4630
4631    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4632    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4633    it should be possible with exception handling, since we still have
4634    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4635    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4636
4637 static void
4638 compute_transpout (void)
4639 {
4640   basic_block bb;
4641   unsigned int i;
4642   struct expr *expr;
4643
4644   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4645
4646   FOR_EACH_BB (bb)
4647     {
4648       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
4649          end in call instructions for reasons other than abnormal
4650          control flow.  */
4651       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4652         continue;
4653
4654       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4655         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4656           if (MEM_P (expr->expr))
4657             {
4658               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4659                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4660                 continue;
4661
4662               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4663                  analysis to determine if this mem is actually killed
4664                  by this call.  */
4665               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4666             }
4667     }
4668 }
4669
4670 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4671
4672 /* Very busy expressions.  */
4673 static sbitmap *hoist_vbein;
4674 static sbitmap *hoist_vbeout;
4675
4676 /* Hoistable expressions.  */
4677 static sbitmap *hoist_exprs;
4678
4679 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4680    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4681    more effective than the tail merging code in jump.c.
4682
4683    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4684    code hoisting.  It would be nice.  */
4685
4686 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4687
4688 static void
4689 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4690 {
4691   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4692   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4693   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4694
4695   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4696   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4697   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4698   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4699 }
4700
4701 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4702
4703 static void
4704 free_code_hoist_mem (void)
4705 {
4706   sbitmap_vector_free (antloc);
4707   sbitmap_vector_free (transp);
4708   sbitmap_vector_free (comp);
4709
4710   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4711   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4712   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4713   sbitmap_vector_free (transpout);
4714
4715   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4716 }
4717
4718 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4719
4720    An expression is very busy if all paths from a given point
4721    compute the expression.  */
4722
4723 static void
4724 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4725 {
4726   int changed, passes;
4727   basic_block bb;
4728
4729   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4730   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4731
4732   passes = 0;
4733   changed = 1;
4734
4735   while (changed)
4736     {
4737       changed = 0;
4738
4739       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4740          the convergence.  */
4741       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4742         {
4743           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
4744                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
4745           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4746             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
4747         }
4748
4749       passes++;
4750     }
4751
4752   if (gcse_file)
4753     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4754 }
4755
4756 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4757
4758 static void
4759 compute_code_hoist_data (void)
4760 {
4761   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4762   compute_transpout ();
4763   compute_code_hoist_vbeinout ();
4764   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4765   if (gcse_file)
4766     fprintf (gcse_file, "\n");
4767 }
4768
4769 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4770    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4771
4772    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4773    to me that the expression must either be computed or transparent in
4774    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4775    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4776    the expression wasn't a loop invariant.
4777
4778    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4779    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4780    paths.  */
4781
4782 static int
4783 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4784 {
4785   edge pred;
4786   edge_iterator ei;
4787   int visited_allocated_locally = 0;
4788
4789
4790   if (visited == NULL)
4791     {
4792       visited_allocated_locally = 1;
4793       visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
4794     }
4795
4796   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4797     {
4798       basic_block pred_bb = pred->src;
4799
4800       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4801         break;
4802       else if (pred_bb == expr_bb)
4803         continue;
4804       else if (visited[pred_bb->index])
4805         continue;
4806
4807       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4808       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4809         break;
4810       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4811         break;
4812
4813       /* Not killed.  */
4814       else
4815         {
4816           visited[pred_bb->index] = 1;
4817           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4818                                            pred_bb, visited))
4819             break;
4820         }
4821     }
4822   if (visited_allocated_locally)
4823     free (visited);
4824
4825   return (pred == NULL);
4826 }
4827 \f
4828 /* Actually perform code hoisting.  */
4829
4830 static void
4831 hoist_code (void)
4832 {
4833   basic_block bb, dominated;
4834   basic_block *domby;
4835   unsigned int domby_len;
4836   unsigned int i,j;
4837   struct expr **index_map;
4838   struct expr *expr;
4839
4840   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4841
4842   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4843      hash table entry.  */
4844
4845   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4846   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4847     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4848       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4849
4850   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4851      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4852   FOR_EACH_BB (bb)
4853     {
4854       int found = 0;
4855       int insn_inserted_p;
4856
4857       domby_len = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb, &domby);
4858       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4859          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4860       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4861         {
4862           int hoistable = 0;
4863
4864           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4865               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4866             {
4867               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4868                  we look at every block BB dominates to see if it
4869                  computes the expression.  */
4870               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4871                 {
4872                   dominated = domby[j];
4873                   /* Ignore self dominance.  */
4874                   if (bb == dominated)
4875                     continue;
4876                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4877                      the busy expression and whether or not moving that
4878                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4879                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4880                     continue;
4881
4882                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4883                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4884
4885                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4886                      from a dominated block into BB.  */
4887                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4888                     hoistable++;
4889                 }
4890
4891               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4892                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4893                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4894                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4895                  allocation.  One could increase this value to try harder
4896                  to avoid any possible code expansion due to register
4897                  allocation issues; however experiments have shown that
4898                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4899                  from two successors, so raising this threshold is likely
4900                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4901               if (hoistable > 1)
4902                 {
4903                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4904                   found = 1;
4905                 }
4906             }
4907         }
4908       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4909       if (! found)
4910         {
4911           free (domby);
4912         continue;
4913         }
4914
4915       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4916       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4917         {
4918           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4919              note when we've inserted it.  */
4920           insn_inserted_p = 0;
4921
4922           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4923           if (TEST_BIT (hoist_exprs[bb->index], i))
4924             {
4925               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4926                  we look at every block BB dominates to see if it
4927                  computes the expression.  */
4928               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4929                 {
4930                   dominated = domby[j];
4931                   /* Ignore self dominance.  */
4932                   if (bb == dominated)
4933                     continue;
4934
4935                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4936                      the busy expression and whether or not moving that
4937                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4938                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4939                     continue;
4940
4941                   /* The expression is computed in the dominated block and
4942                      it would be safe to compute it at the start of the
4943                      dominated block.  Now we have to determine if the
4944                      expression would reach the dominated block if it was
4945                      placed at the end of BB.  */
4946                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4947                     {
4948                       struct expr *expr = index_map[i];
4949                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4950                       rtx insn;
4951                       rtx set;
4952
4953                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4954                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4955                         occr = occr->next;
4956
4957                       gcc_assert (occr);
4958                       insn = occr->insn;
4959                       set = single_set (insn);
4960                       gcc_assert (set);
4961
4962                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4963                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
4964                          from the mode of the original destination pseudo.  */
4965                       if (expr->reaching_reg == NULL)
4966                         expr->reaching_reg
4967                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4968
4969                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4970                       delete_insn (insn);
4971                       occr->deleted_p = 1;
4972                       if (!insn_inserted_p)
4973                         {
4974                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
4975                           insn_inserted_p = 1;
4976                         }
4977                     }
4978                 }
4979             }
4980         }
4981       free (domby);
4982     }
4983
4984   free (index_map);
4985 }
4986
4987 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
4988
4989    Return nonzero if a change was made.  */
4990
4991 static int
4992 one_code_hoisting_pass (void)
4993 {
4994   int changed = 0;
4995
4996   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4997   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4998   if (gcse_file)
4999     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
5000
5001   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
5002     {
5003       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
5004       compute_code_hoist_data ();
5005       hoist_code ();
5006       free_code_hoist_mem ();
5007     }
5008
5009   free_hash_table (&expr_hash_table);
5010
5011   return changed;
5012 }
5013 \f
5014 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5015     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5016     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5017
5018             int i;
5019             float a[10];
5020
5021             void foo(float scale)
5022             {
5023               for (i=0; i<10; i++)
5024                 a[i] *= scale;
5025             }
5026
5027     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5028     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
5029     of the loop.
5030
5031       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
5032     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5033     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5034
5035       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5036     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5037     in the loop.  */
5038
5039 static hashval_t
5040 pre_ldst_expr_hash (const void *p)
5041 {
5042   int do_not_record_p = 0;
5043   const struct ls_expr *x = p;
5044   return hash_rtx (x->pattern, GET_MODE (x->pattern), &do_not_record_p, NULL, false);
5045 }
5046
5047 static int
5048 pre_ldst_expr_eq (const void *p1, const void *p2)
5049 {
5050   const struct ls_expr *ptr1 = p1, *ptr2 = p2;
5051   return expr_equiv_p (ptr1->pattern, ptr2->pattern);
5052 }
5053
5054 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5055    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5056
5057 static struct ls_expr *
5058 ldst_entry (rtx x)
5059 {
5060   int do_not_record_p = 0;
5061   struct ls_expr * ptr;
5062   unsigned int hash;
5063   void **slot;
5064   struct ls_expr e;
5065
5066   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5067                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5068
5069   e.pattern = x;
5070   slot = htab_find_slot_with_hash (pre_ldst_table, &e, hash, INSERT);
5071   if (*slot)
5072     return (struct ls_expr *)*slot;
5073
5074   ptr = xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5075
5076   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5077   ptr->expr         = NULL;
5078   ptr->pattern      = x;
5079   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5080   ptr->loads        = NULL_RTX;
5081   ptr->stores       = NULL_RTX;
5082   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5083   ptr->invalid      = 0;
5084   ptr->index        = 0;
5085   ptr->hash_index   = hash;
5086   pre_ldst_mems     = ptr;
5087   *slot = ptr;
5088
5089   return ptr;
5090 }
5091
5092 /* Free up an individual ldst entry.  */
5093
5094 static void
5095 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5096 {
5097   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5098   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5099
5100   free (ptr);
5101 }
5102
5103 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5104
5105 static void
5106 free_ldst_mems (void)
5107 {
5108   if (pre_ldst_table)
5109     htab_delete (pre_ldst_table);
5110   pre_ldst_table = NULL;
5111
5112   while (pre_ldst_mems)
5113     {
5114       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5115
5116       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5117
5118       free_ldst_entry (tmp);
5119     }
5120
5121   pre_ldst_mems = NULL;
5122 }
5123
5124 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5125
5126 static void
5127 print_ldst_list (FILE * file)
5128 {
5129   struct ls_expr * ptr;
5130
5131   fprintf (file, "LDST list: \n");
5132
5133   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5134     {
5135       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5136
5137       print_rtl (file, ptr->pattern);
5138
5139       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5140
5141       if (ptr->loads)
5142         print_rtl (file, ptr->loads);
5143       else
5144         fprintf (file, "(nil)");
5145
5146       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5147
5148       if (ptr->stores)
5149         print_rtl (file, ptr->stores);
5150       else
5151         fprintf (file, "(nil)");
5152
5153       fprintf (file, "\n\n");
5154     }
5155
5156   fprintf (file, "\n");
5157 }
5158
5159 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5160
5161 static struct ls_expr *
5162 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5163 {
5164   struct ls_expr e;
5165   void **slot;
5166   if (!pre_ldst_table)
5167     return NULL;
5168   e.pattern = x;
5169   slot = htab_find_slot (pre_ldst_table, &e, NO_INSERT);
5170   if (!slot || ((struct ls_expr *)*slot)->invalid)
5171     return NULL;
5172   return *slot;
5173 }
5174
5175 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5176
5177 static int
5178 enumerate_ldsts (void)
5179 {
5180   struct ls_expr * ptr;
5181   int n = 0;
5182
5183   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5184     ptr->index = n++;
5185
5186   return n;
5187 }
5188
5189 /* Return first item in the list.  */
5190
5191 static inline struct ls_expr *
5192 first_ls_expr (void)
5193 {
5194   return pre_ldst_mems;
5195 }
5196
5197 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5198
5199 static inline struct ls_expr *
5200 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5201 {
5202   return ptr->next;
5203 }
5204 \f
5205 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5206
5207 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5208    side effects. These are the types of loads we consider for the
5209    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5210
5211 static int
5212 simple_mem (rtx x)
5213 {
5214   if (! MEM_P (x))
5215     return 0;
5216
5217   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5218     return 0;
5219
5220   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5221     return 0;
5222
5223   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5224      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5225      continue.  */
5226   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5227     return 0;
5228
5229   if (side_effects_p (x))
5230     return 0;
5231
5232   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5233   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5234     return 0;
5235
5236   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5237     return 0;
5238
5239   return 1;
5240 }
5241
5242 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5243    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5244    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5245    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5246    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5247    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5248    fix it up.  */
5249
5250 static void
5251 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5252 {
5253   const char * fmt;
5254   int i, j;
5255   struct ls_expr * ptr;
5256
5257   /* Invalidate it in the list.  */
5258   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5259     {
5260       ptr = ldst_entry (x);
5261       ptr->invalid = 1;
5262     }
5263
5264   /* Recursively process the insn.  */
5265   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5266
5267   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5268     {
5269       if (fmt[i] == 'e')
5270         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5271       else if (fmt[i] == 'E')
5272         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5273           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5274     }
5275 }
5276
5277 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5278    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5279    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5280    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5281    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5282    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5283    later.  */
5284
5285 static void
5286 compute_ld_motion_mems (void)
5287 {
5288   struct ls_expr * ptr;
5289   basic_block bb;
5290   rtx insn;
5291
5292   pre_ldst_mems = NULL;
5293   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5294                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5295
5296   FOR_EACH_BB (bb)
5297     {
5298       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5299         {
5300           if (INSN_P (insn))
5301             {
5302               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5303                 {
5304                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5305                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5306
5307                   /* Check for a simple LOAD...  */
5308                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5309                     {
5310                       ptr = ldst_entry (src);
5311                       if (REG_P (dest))
5312                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5313                       else
5314                         ptr->invalid = 1;
5315                     }
5316                   else
5317                     {
5318                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5319                       invalidate_any_buried_refs (src);
5320                     }
5321
5322                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5323                      will block any movement we might do later. We only care
5324                      about this exact pattern since those are the only
5325                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5326                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5327                     {
5328                       ptr = ldst_entry (dest);
5329
5330                       if (! MEM_P (src)
5331                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5332                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5333                              returns 0 for all REGs.  */
5334                           && can_assign_to_reg_p (src))
5335                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5336                       else
5337                         ptr->invalid = 1;
5338                     }
5339                 }
5340               else
5341                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5342             }
5343         }
5344     }
5345 }
5346
5347 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5348    expression list for pre gcse.  */
5349
5350 static void
5351 trim_ld_motion_mems (void)
5352 {
5353   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5354   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5355
5356   while (ptr != NULL)
5357     {
5358       struct expr * expr;
5359
5360       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5361       if (! ptr->invalid)
5362         {
5363           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5364           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5365
5366           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5367                expr != NULL;
5368                expr = expr->next_same_hash)
5369             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5370               break;
5371         }
5372       else
5373         expr = (struct expr *) 0;
5374
5375       if (expr)
5376         {
5377           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5378           ptr->expr = expr;
5379           last = & ptr->next;
5380           ptr = ptr->next;
5381         }
5382       else
5383         {
5384           *last = ptr->next;
5385           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5386           free_ldst_entry (ptr);
5387           ptr = * last;
5388         }
5389     }
5390
5391   /* Show the world what we've found.  */
5392   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
5393     print_ldst_list (gcse_file);
5394 }
5395
5396 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5397    a reaching register, and update any stores that are needed if
5398    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5399    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5400    the reaching register into the store location. These keeps the
5401    correct value in the reaching register for the loads.  */
5402
5403 static void
5404 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5405 {
5406   struct ls_expr * mem_ptr;
5407
5408   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5409     {
5410       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5411          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5412          dead and should be eliminated later.  */
5413
5414       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5415          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5416          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5417          (set reg expr) in that insn.  */
5418       rtx list = mem_ptr->stores;
5419
5420       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5421         {
5422           rtx insn = XEXP (list, 0);
5423           rtx pat = PATTERN (insn);
5424           rtx src = SET_SRC (pat);
5425           rtx reg = expr->reaching_reg;
5426           rtx copy, new;
5427
5428           /* If we've already copied it, continue.  */
5429           if (expr->reaching_reg == src)
5430             continue;
5431
5432           if (gcse_file)
5433             {
5434               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5435               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
5436               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
5437               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
5438               fprintf (gcse_file, "\n");
5439             }
5440
5441           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5442           new = emit_insn_before (copy, insn);
5443           record_one_set (REGNO (reg), new);
5444           SET_SRC (pat) = reg;
5445
5446           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5447           INSN_CODE (insn) = -1;
5448           gcse_create_count++;
5449         }
5450     }
5451 }
5452 \f
5453 /* Store motion code.  */
5454
5455 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5456 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5457 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5458
5459 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5460    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5461 static int * regvec;
5462
5463 /* And current insn, for the same routine.  */
5464 static rtx compute_store_table_current_insn;
5465
5466 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5467 static sbitmap * st_antloc;
5468
5469 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5470 static int num_stores;
5471
5472 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5473    note_stores.  */
5474
5475 static void
5476 reg_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5477               void *data)
5478 {
5479   sbitmap bb_reg = data;
5480
5481   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5482     dest = SUBREG_REG (dest);
5483
5484   if (REG_P (dest))
5485     {
5486       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5487       if (bb_reg)
5488         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5489     }
5490 }
5491
5492 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5493    note_stores.  */
5494
5495 static void
5496 reg_clear_last_set (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5497               void *data)
5498 {
5499   int *dead_vec = data;
5500
5501   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5502     dest = SUBREG_REG (dest);
5503
5504   if (REG_P (dest) &&
5505       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5506     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5507 }
5508
5509 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5510    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5511
5512 static bool
5513 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
5514 {
5515   rtx reg;
5516
5517   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5518     {
5519       reg = XEXP (x, 0);
5520       if (regs_set[REGNO(reg)])
5521         return false;
5522     }
5523
5524   return true;
5525 }
5526
5527 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5528 static rtx
5529 extract_mentioned_regs (rtx x)
5530 {
5531   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5532 }
5533
5534 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5535    registers.  */
5536 static rtx
5537 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5538 {
5539   int i;
5540   enum rtx_code code;
5541   const char * fmt;
5542
5543   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5544  repeat:
5545
5546   if (x == 0)
5547     return accum;
5548
5549   code = GET_CODE (x);
5550   switch (code)
5551     {
5552     case REG:
5553       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5554
5555     case MEM:
5556       x = XEXP (x, 0);
5557       goto repeat;
5558
5559     case PRE_DEC:
5560     case PRE_INC:
5561     case POST_DEC:
5562     case POST_INC:
5563       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5564       gcc_unreachable ();
5565
5566     case PC:
5567     case CC0: /*FIXME*/
5568     case CONST:
5569     case CONST_INT:
5570     case CONST_DOUBLE:
5571     case CONST_VECTOR:
5572     case SYMBOL_REF:
5573     case LABEL_REF:
5574     case ADDR_VEC:
5575     case ADDR_DIFF_VEC:
5576       return accum;
5577
5578     default:
5579       break;
5580     }
5581
5582   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5583   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5584
5585   for (; i >= 0; i--)
5586     {
5587       if (fmt[i] == 'e')
5588         {
5589           rtx tem = XEXP (x, i);
5590
5591           /* If we are about to do the last recursive call
5592              needed at this level, change it into iteration.  */
5593           if (i == 0)
5594             {
5595               x = tem;
5596               goto repeat;
5597             }
5598
5599           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5600         }
5601       else if (fmt[i] == 'E')
5602         {
5603           int j;
5604
5605           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5606             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5607         }
5608     }
5609
5610   return accum;
5611 }
5612
5613 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5614    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5615    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5616    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5617    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5618
5619    The results are stored this way:
5620
5621    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5622    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5623       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5624       expression of this type may be anticipatable
5625    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5626       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5627    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5628       available is stored in reaching_reg.
5629
5630    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5631    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5632    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5633    */
5634
5635 static void
5636 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5637 {
5638   struct ls_expr * ptr;
5639   rtx dest, set, tmp;
5640   int check_anticipatable, check_available;
5641   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5642
5643   set = single_set (insn);
5644   if (!set)
5645     return;
5646
5647   dest = SET_DEST (set);
5648
5649   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5650       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5651     return;
5652
5653   if (side_effects_p (dest))
5654     return;
5655
5656   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5657      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5658      continue.  */
5659   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5660     return;
5661
5662   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5663      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5664   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5665     return;
5666
5667   /* Make sure that the SET_SRC of this store insns can be assigned to
5668      a register, or we will fail later on in replace_store_insn, which
5669      assumes that we can do this.  But sometimes the target machine has
5670      oddities like MEM read-modify-write instruction.  See for example
5671      PR24257.  */
5672   if (!can_assign_to_reg_p (SET_SRC (set)))
5673     return;
5674
5675   ptr = ldst_entry (dest);
5676   if (!ptr->pattern_regs)
5677     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5678
5679   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5680      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5681   check_anticipatable = 0;
5682   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5683     check_anticipatable = 1;
5684   else
5685     {
5686       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5687       if (tmp != NULL_RTX
5688           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5689         check_anticipatable = 1;
5690     }
5691   if (check_anticipatable)
5692     {
5693       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5694         tmp = NULL_RTX;
5695       else
5696         tmp = insn;
5697       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5698                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5699     }
5700
5701   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5702      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5703      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5704   check_available = 0;
5705   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5706     check_available = 1;
5707   else
5708     {
5709       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5710       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5711         check_available = 1;
5712     }
5713   if (check_available)
5714     {
5715       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5716          failed last time.  */
5717       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5718         {
5719           for (tmp = BB_END (bb);
5720                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5721                tmp = PREV_INSN (tmp))
5722             continue;
5723           if (tmp == insn)
5724             check_available = 0;
5725         }
5726       else
5727         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5728                                               bb, regs_set_after,
5729                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5730     }
5731   if (!check_available)
5732     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5733 }
5734
5735 /* Find available and anticipatable stores.  */
5736
5737 static int
5738 compute_store_table (void)
5739 {
5740   int ret;
5741   basic_block bb;
5742   unsigned regno;
5743   rtx insn, pat, tmp;
5744   int *last_set_in, *already_set;
5745   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5746
5747   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5748
5749   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5750                                                        max_gcse_regno);
5751   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5752   pre_ldst_mems = 0;
5753   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5754                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5755   last_set_in = xcalloc (max_gcse_regno, sizeof (int));
5756   already_set = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
5757
5758   /* Find all the stores we care about.  */
5759   FOR_EACH_BB (bb)
5760     {
5761       /* First compute the registers set in this block.  */
5762       regvec = last_set_in;
5763
5764       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5765         {
5766           if (! INSN_P (insn))
5767             continue;
5768
5769           if (CALL_P (insn))
5770             {
5771               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5772                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5773                   {
5774                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5775                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5776                   }
5777             }
5778
5779           pat = PATTERN (insn);
5780           compute_store_table_current_insn = insn;
5781           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5782         }
5783
5784       /* Now find the stores.  */
5785       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5786       regvec = already_set;
5787       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5788         {
5789           if (! INSN_P (insn))
5790             continue;
5791
5792           if (CALL_P (insn))
5793             {
5794               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5795                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5796                   already_set[regno] = 1;
5797             }
5798
5799           pat = PATTERN (insn);
5800           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5801
5802           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5803           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5804
5805           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5806           compute_store_table_current_insn = insn;
5807           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5808           if (CALL_P (insn))
5809             {
5810               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5811                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno)
5812                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5813                   last_set_in[regno] = 0;
5814             }
5815         }
5816
5817 #ifdef ENABLE_CHECKING
5818       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5819       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5820         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5821 #endif
5822
5823       /* Clear temporary marks.  */
5824       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5825         {
5826           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5827           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5828               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5829             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5830         }
5831     }
5832
5833   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5834      be no opportunity to optimize them.  */
5835   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5836        ptr != NULL;
5837        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5838     {
5839       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5840         {
5841           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5842           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5843           free_ldst_entry (ptr);
5844         }
5845       else
5846         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5847     }
5848
5849   ret = enumerate_ldsts ();
5850
5851   if (gcse_file)
5852     {
5853       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5854       print_ldst_list (gcse_file);
5855     }
5856
5857   free (last_set_in);
5858   free (already_set);
5859   return ret;
5860 }
5861
5862 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5863    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5864    after the X.  */
5865
5866 static bool
5867 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5868 {
5869   if (after)
5870     return anti_dependence (x, store_pattern);
5871   else
5872     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5873                             rtx_addr_varies_p);
5874 }
5875
5876 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5877    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5878    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5879    after the insn X.  */
5880
5881 static bool
5882 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5883 {
5884   const char * fmt;
5885   int i, j;
5886   int ret = false;
5887
5888   if (!x)
5889     return false;
5890
5891   if (GET_CODE (x) == SET)
5892     x = SET_SRC (x);
5893
5894   if (MEM_P (x))
5895     {
5896       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5897         return true;
5898     }
5899
5900   /* Recursively process the insn.  */
5901   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5902
5903   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5904     {
5905       if (fmt[i] == 'e')
5906         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5907       else if (fmt[i] == 'E')
5908         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5909           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5910     }
5911   return ret;
5912 }
5913
5914 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5915    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5916    after the insn.  Return true if it does.  */
5917
5918 static bool
5919 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
5920 {
5921   rtx reg, base, note;
5922
5923   if (!INSN_P (insn))
5924     return false;
5925
5926   if (CALL_P (insn))
5927     {
5928       /* A normal or pure call might read from pattern,
5929          but a const call will not.  */
5930       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
5931         return true;
5932
5933       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5934          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5935       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5936         {
5937           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5938           if (!base
5939               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5940                   && GET_MODE (base) == Pmode
5941                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5942             return true;
5943         }
5944
5945       return false;
5946     }
5947
5948   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5949     {
5950       rtx pat = PATTERN (insn);
5951       rtx dest = SET_DEST (pat);
5952
5953       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5954         dest = XEXP (dest, 0);
5955
5956       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5957       if (MEM_P (dest)
5958           && !expr_equiv_p (dest, x))
5959         {
5960           if (after)
5961             {
5962               if (output_dependence (dest, x))
5963                 return true;
5964             }
5965           else
5966             {
5967               if (output_dependence (x, dest))
5968                 return true;
5969             }
5970         }
5971       if (find_loads (SET_SRC (pat), x, after))
5972         return true;
5973     }
5974   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
5975     return true;
5976
5977   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
5978      location aliased with X, then this insn kills X.  */
5979   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
5980   if (! note)
5981     return false;
5982   note = XEXP (note, 0);
5983
5984   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
5985      alias relationship, then it does not kill X.  */
5986   if (expr_equiv_p (note, x))
5987     return false;
5988
5989   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
5990   return find_loads (note, x, after);
5991 }
5992
5993 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
5994    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
5995    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
5996    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
5997
5998 static bool
5999 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6000                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
6001 {
6002   rtx last = BB_END (bb), act;
6003
6004   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
6005     {
6006       /* We do not know where it will happen.  */
6007       if (fail_insn)
6008         *fail_insn = NULL_RTX;
6009       return true;
6010     }
6011
6012   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
6013   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
6014     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
6015       {
6016         if (fail_insn)
6017           *fail_insn = act;
6018         return true;
6019       }
6020
6021   return false;
6022 }
6023
6024 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6025    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
6026    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
6027 static bool
6028 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6029                      int *regs_set_before)
6030 {
6031   rtx first = BB_HEAD (bb);
6032
6033   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
6034     return true;
6035
6036   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6037     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
6038       return true;
6039
6040   return false;
6041 }
6042
6043 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
6044    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
6045 static void
6046 build_store_vectors (void)
6047 {
6048   basic_block bb;
6049   int *regs_set_in_block;
6050   rtx insn, st;
6051   struct ls_expr * ptr;
6052   unsigned regno;
6053
6054   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6055      by aliasing later in its block.  */
6056   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6057   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
6058
6059   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6060   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6061
6062   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6063     {
6064       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6065         {
6066           insn = XEXP (st, 0);
6067           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6068
6069           /* If we've already seen an available expression in this block,
6070              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6071              copy the SRC expression to an unused register in case there
6072              are any side effects.  */
6073           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6074             {
6075               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6076               if (gcse_file)
6077                 fprintf (gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6078               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6079               continue;
6080             }
6081           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6082         }
6083
6084       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6085         {
6086           insn = XEXP (st, 0);
6087           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6088           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6089         }
6090     }
6091
6092   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6093   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6094
6095   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6096   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6097   regs_set_in_block = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
6098
6099   FOR_EACH_BB (bb)
6100     {
6101       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6102         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6103
6104       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6105         {
6106           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6107                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6108             {
6109               /* It should not be necessary to consider the expression
6110                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6111               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6112                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6113                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6114             }
6115           else
6116             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6117         }
6118     }
6119
6120   free (regs_set_in_block);
6121
6122   if (gcse_file)
6123     {
6124       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6125       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6126       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6127       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6128     }
6129 }
6130
6131 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6132    the BB_HEAD if needed.  */
6133
6134 static void
6135 insert_insn_start_bb (rtx insn, basic_block bb)
6136 {
6137   /* Insert at start of successor block.  */
6138   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6139   rtx before = BB_HEAD (bb);
6140   while (before != 0)
6141     {
6142       if (! LABEL_P (before)
6143           && (! NOTE_P (before)
6144               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6145         break;
6146       prev = before;
6147       if (prev == BB_END (bb))
6148         break;
6149       before = NEXT_INSN (before);
6150     }
6151
6152   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev);
6153
6154   if (gcse_file)
6155     {
6156       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6157                bb->index);
6158       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6159       fprintf (gcse_file, "\n");
6160     }
6161 }
6162
6163 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6164    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6165    if an edge insertion was performed.  */
6166
6167 static int
6168 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6169 {
6170   rtx reg, insn;
6171   basic_block bb;
6172   edge tmp;
6173   edge_iterator ei;
6174
6175   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6176      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6177   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6178     return 0;
6179
6180   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6181     return 0;
6182
6183   reg = expr->reaching_reg;
6184   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6185
6186   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6187      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6188      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6189   bb = e->dest;
6190   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6191     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6192       {
6193         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6194         
6195         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6196         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6197           break;
6198       }
6199
6200   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6201      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6202   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6203     {
6204       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6205         {
6206           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6207           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6208         }
6209       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6210       return 0;
6211     }
6212
6213   /* We can't put stores in the front of blocks pointed to by abnormal
6214      edges since that may put a store where one didn't used to be.  */
6215   gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
6216
6217   insert_insn_on_edge (insn, e);
6218
6219   if (gcse_file)
6220     {
6221       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6222                e->src->index, e->dest->index);
6223       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6224       fprintf (gcse_file, "\n");
6225     }
6226
6227   return 1;
6228 }
6229
6230 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6231    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6232
6233    This could be rather expensive.  */
6234
6235 static void
6236 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6237 {
6238   edge_iterator *stack, ei;
6239   int sp;
6240   edge act;
6241   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6242   rtx last, insn, note;
6243   rtx mem = smexpr->pattern;
6244
6245   stack = xmalloc (sizeof (edge_iterator) * n_basic_blocks);
6246   sp = 0;
6247   ei = ei_start (bb->succs);
6248
6249   sbitmap_zero (visited);
6250
6251   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6252   while (1)
6253     {
6254       if (!act)
6255         {
6256           if (!sp)
6257             {
6258               free (stack);
6259               sbitmap_free (visited);
6260               return;
6261             }
6262           act = ei_edge (stack[--sp]);
6263         }
6264       bb = act->dest;
6265
6266       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6267           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6268         {
6269           if (!ei_end_p (ei))
6270               ei_next (&ei);
6271           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6272           continue;
6273         }
6274       SET_BIT (visited, bb->index);
6275
6276       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6277         {
6278           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6279                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6280                last = XEXP (last, 1))
6281             continue;
6282           last = XEXP (last, 0);
6283         }
6284       else
6285         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6286
6287       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6288         if (INSN_P (insn))
6289           {
6290             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6291             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6292               continue;
6293
6294             if (gcse_file)
6295               fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6296                        INSN_UID (insn));
6297             remove_note (insn, note);
6298           }
6299
6300       if (!ei_end_p (ei))
6301         ei_next (&ei);
6302       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6303
6304       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6305         {
6306           if (act)
6307             stack[sp++] = ei;
6308           ei = ei_start (bb->succs);
6309           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6310         }
6311     }
6312 }
6313
6314 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6315
6316 static void
6317 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6318 {
6319   rtx insn, mem, note, set, ptr, pair;
6320
6321   mem = smexpr->pattern;
6322   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6323   insn = emit_insn_after (insn, del);
6324
6325   if (gcse_file)
6326     {
6327       fprintf (gcse_file,
6328                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6329       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6330       fprintf (gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6331       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6332       fprintf (gcse_file, "\n");
6333     }
6334
6335   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6336     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6337       {
6338         XEXP (ptr, 0) = insn;
6339         break;
6340       }
6341
6342   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement, and patch
6343      up the LIBCALL notes.  */
6344   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6345
6346   note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6347   if (note)
6348     {
6349       pair = XEXP (note, 0);
6350       note = find_reg_note (pair, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6351       XEXP (note, 0) = insn;
6352     }
6353   note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6354   if (note)
6355     {
6356       pair = XEXP (note, 0);
6357       note = find_reg_note (pair, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6358       XEXP (note, 0) = insn;
6359     }
6360
6361   delete_insn (del);
6362
6363   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6364      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6365      definition, so drop them.  */
6366   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6367     if (INSN_P (insn))
6368       {
6369         set = single_set (insn);
6370         if (!set)
6371           continue;
6372         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6373           return;
6374         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6375         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6376           continue;
6377
6378         if (gcse_file)
6379           fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6380                    INSN_UID (insn));
6381         remove_note (insn, note);
6382       }
6383   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6384 }
6385
6386
6387 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6388    the reaching_reg for later storing.  */
6389
6390 static void
6391 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6392 {
6393   rtx reg, i, del;
6394
6395   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6396     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6397
6398   reg = expr->reaching_reg;
6399
6400   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6401     {
6402       del = XEXP (i, 0);
6403       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6404         {
6405           /* We know there is only one since we deleted redundant
6406              ones during the available computation.  */
6407           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6408           break;
6409         }
6410     }
6411 }
6412
6413 /* Free memory used by store motion.  */
6414
6415 static void
6416 free_store_memory (void)
6417 {
6418   free_ldst_mems ();
6419
6420   if (ae_gen)
6421     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6422   if (ae_kill)
6423     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6424   if (transp)
6425     sbitmap_vector_free (transp);
6426   if (st_antloc)
6427     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6428   if (pre_insert_map)
6429     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6430   if (pre_delete_map)
6431     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6432   if (reg_set_in_block)
6433     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6434
6435   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6436   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6437 }
6438
6439 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6440    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6441
6442 static void
6443 store_motion (void)
6444 {
6445   basic_block bb;
6446   int x;
6447   struct ls_expr * ptr;
6448   int update_flow = 0;
6449
6450   if (gcse_file)
6451     {
6452       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6453       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6454     }
6455
6456   init_alias_analysis ();
6457
6458   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6459   num_stores = compute_store_table ();
6460   if (num_stores == 0)
6461     {
6462       htab_delete (pre_ldst_table);
6463       pre_ldst_table = NULL;
6464       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6465       end_alias_analysis ();
6466       return;
6467     }
6468
6469   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6470   build_store_vectors ();
6471   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6472   connect_infinite_loops_to_exit ();
6473
6474   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen,
6475                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6476                                 &pre_delete_map);
6477
6478   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6479   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6480     {
6481       /* If any of the edges we have above are abnormal, we can't move this
6482          store.  */
6483       for (x = NUM_EDGES (edge_list) - 1; x >= 0; x--)
6484         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index)
6485             && (INDEX_EDGE (edge_list, x)->flags & EDGE_ABNORMAL))
6486           break;
6487
6488       if (x >= 0)
6489         {
6490           if (gcse_file != NULL)
6491             fprintf (gcse_file,
6492                      "Can't replace store %d: abnormal edge from %d to %d\n",
6493                      ptr->index, INDEX_EDGE (edge_list, x)->src->index,
6494                      INDEX_EDGE (edge_list, x)->dest->index);
6495           continue;
6496         }
6497                       
6498       /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6499
6500       FOR_EACH_BB (bb)
6501         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6502           delete_store (ptr, bb);
6503
6504       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6505         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6506           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6507     }
6508
6509   if (update_flow)
6510     commit_edge_insertions ();
6511
6512   free_store_memory ();
6513   free_edge_list (edge_list);
6514   remove_fake_exit_edges ();
6515   end_alias_analysis ();
6516 }
6517
6518 \f
6519 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6520
6521 static int
6522 bypass_jumps (FILE *file)
6523 {
6524   int changed;
6525
6526   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6527      setjmp, so just punt to be safe.  */
6528   if (current_function_calls_setjmp)
6529     return 0;
6530
6531   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
6532   debug_stderr = stderr;
6533   gcse_file = file;
6534
6535   /* Identify the basic block information for this function, including
6536      successors and predecessors.  */
6537   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6538
6539   if (file)
6540     dump_flow_info (file);
6541
6542   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6543   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
6544       || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6545     return 0;
6546
6547   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6548   bytes_used = 0;
6549
6550   /* We need alias.  */
6551   init_alias_analysis ();
6552
6553   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6554      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6555      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6556      computation.
6557
6558      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6559      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6560      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6561
6562   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6563   compute_sets ();
6564
6565   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6566   alloc_gcse_mem ();
6567   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, true, true);
6568   free_gcse_mem ();
6569
6570   if (file)
6571     {
6572       fprintf (file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6573                current_function_name (), n_basic_blocks);
6574       fprintf (file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6575     }
6576
6577   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6578   free_reg_set_mem ();
6579
6580   /* We are finished with alias.  */
6581   end_alias_analysis ();
6582   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
6583
6584   return changed;
6585 }
6586
6587 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6588    optimization about to be performed.  */
6589
6590 static bool
6591 is_too_expensive (const char *pass)
6592 {
6593   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6594      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6595      particularly useful.
6596
6597      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6598      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6599      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6600      threshold the number of blocks, uses something with a more
6601      graceful degradation.  */
6602   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6603     {
6604       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6605                "%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6606                pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6607
6608       return true;
6609     }
6610
6611   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6612      storage it's better just to disable the optimization.  */
6613   if ((n_basic_blocks
6614        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6615        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6616     {
6617       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6618                "%s: %d basic blocks and %d registers",
6619                pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6620
6621       return true;
6622     }
6623
6624   return false;
6625 }
6626 \f
6627 static bool
6628 gate_handle_jump_bypass (void)
6629 {
6630   return optimize > 0 && flag_gcse;
6631 }
6632
6633 /* Perform jump bypassing and control flow optimizations.  */
6634 static void
6635 rest_of_handle_jump_bypass (void)
6636 {
6637   cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6638   reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
6639
6640   if (bypass_jumps (dump_file))
6641     {
6642       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6643       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6644       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6645     }
6646 }
6647
6648 struct tree_opt_pass pass_jump_bypass =
6649 {
6650   "bypass",                             /* name */
6651   gate_handle_jump_bypass,              /* gate */   
6652   rest_of_handle_jump_bypass,           /* execute */       
6653   NULL,                                 /* sub */
6654   NULL,                                 /* next */
6655   0,                                    /* static_pass_number */
6656   TV_BYPASS,                            /* tv_id */
6657   0,                                    /* properties_required */
6658   0,                                    /* properties_provided */
6659   0,                                    /* properties_destroyed */
6660   0,                                    /* todo_flags_start */
6661   TODO_dump_func |
6662   TODO_ggc_collect | TODO_verify_flow,  /* todo_flags_finish */
6663   'G'                                   /* letter */
6664 };
6665
6666
6667 static bool
6668 gate_handle_gcse (void)
6669 {
6670   return optimize > 0 && flag_gcse;
6671 }
6672
6673
6674 static void
6675 rest_of_handle_gcse (void)
6676 {
6677   int save_csb, save_cfj;
6678   int tem2 = 0, tem;
6679
6680   tem = gcse_main (get_insns (), dump_file);
6681   rebuild_jump_labels (get_insns ());
6682   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6683
6684   save_csb = flag_cse_skip_blocks;
6685   save_cfj = flag_cse_follow_jumps;
6686   flag_cse_skip_blocks = flag_cse_follow_jumps = 0;
6687
6688   /* If -fexpensive-optimizations, re-run CSE to clean up things done
6689      by gcse.  */
6690   if (flag_expensive_optimizations)
6691     {
6692       timevar_push (TV_CSE);
6693       reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
6694       tem2 = cse_main (get_insns (), max_reg_num (), dump_file);
6695       purge_all_dead_edges ();
6696       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6697       timevar_pop (TV_CSE);
6698       cse_not_expected = !flag_rerun_cse_after_loop;
6699     }
6700
6701   /* If gcse or cse altered any jumps, rerun jump optimizations to clean
6702      things up.  */
6703   if (tem || tem2)
6704     {
6705       timevar_push (TV_JUMP);
6706       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6707       delete_dead_jumptables ();
6708       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE | CLEANUP_PRE_LOOP);
6709       timevar_pop (TV_JUMP);
6710     }
6711
6712   flag_cse_skip_blocks = save_csb;
6713   flag_cse_follow_jumps = save_cfj;
6714 }
6715
6716 struct tree_opt_pass pass_gcse =
6717 {
6718   "gcse1",                              /* name */
6719   gate_handle_gcse,                     /* gate */   
6720   rest_of_handle_gcse,                  /* execute */       
6721   NULL,                                 /* sub */
6722   NULL,                                 /* next */
6723   0,                                    /* static_pass_number */
6724   TV_GCSE,                              /* tv_id */
6725   0,                                    /* properties_required */
6726   0,                                    /* properties_provided */
6727   0,                                    /* properties_destroyed */
6728   0,                                    /* todo_flags_start */
6729   TODO_dump_func |
6730   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect,  /* todo_flags_finish */
6731   'G'                                   /* letter */
6732 };
6733
6734
6735 #include "gt-gcse.h"