OSDN Git Service

* g++.dg/warn/miss-format-1.C: XFAIL vscanf test on Solaris 2.5.1 to 8.
[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 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 <= 1 || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
695     return 0;
696
697   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
698   bytes_used = 0;
699
700   /* We need alias.  */
701   init_alias_analysis ();
702   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
703      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
704      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
705      computation.
706
707      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
708      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
709      information about memory sets when we build the hash tables.  */
710
711   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
712   compute_sets ();
713
714   pass = 0;
715   initial_bytes_used = bytes_used;
716   max_pass_bytes = 0;
717   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
718   changed = 1;
719   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
720     {
721       changed = 0;
722       if (file)
723         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
724
725       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
726          and the reg_set_table data.  */
727       bytes_used = initial_bytes_used;
728
729       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
730       max_gcse_regno = max_reg_num ();
731
732       alloc_gcse_mem ();
733
734       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
735          during this pass.  */
736       timevar_push (TV_CPROP1);
737       changed = one_cprop_pass (pass + 1, false, false);
738       timevar_pop (TV_CPROP1);
739
740       if (optimize_size)
741         /* Do nothing.  */ ;
742       else
743         {
744           timevar_push (TV_PRE);
745           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
746           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
747              recompute various things which are sized on the number of
748              basic blocks.  */
749           if (changed)
750             {
751               free_modify_mem_tables ();
752               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
753               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
754             }
755           free_reg_set_mem ();
756           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
757           compute_sets ();
758           run_jump_opt_after_gcse = 1;
759           timevar_pop (TV_PRE);
760         }
761
762       if (max_pass_bytes < bytes_used)
763         max_pass_bytes = bytes_used;
764
765       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
766          not re-use the existing allocated memory because the tables
767          will not have info for the insns or registers created by
768          partial redundancy elimination.  */
769       free_gcse_mem ();
770
771       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
772          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
773          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
774          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
775       if (optimize_size)
776         {
777           timevar_push (TV_HOIST);
778           max_gcse_regno = max_reg_num ();
779           alloc_gcse_mem ();
780           changed |= one_code_hoisting_pass ();
781           free_gcse_mem ();
782
783           if (max_pass_bytes < bytes_used)
784             max_pass_bytes = bytes_used;
785           timevar_pop (TV_HOIST);
786         }
787
788       if (file)
789         {
790           fprintf (file, "\n");
791           fflush (file);
792         }
793
794       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
795       pass++;
796     }
797
798   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
799      conditional jumps.  */
800
801   max_gcse_regno = max_reg_num ();
802   alloc_gcse_mem ();
803   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
804   timevar_push (TV_CPROP2);
805   one_cprop_pass (pass + 1, true, false);
806   timevar_pop (TV_CPROP2);
807   free_gcse_mem ();
808
809   if (file)
810     {
811       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
812                current_function_name (), n_basic_blocks);
813       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
814                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
815     }
816
817   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
818   free_reg_set_mem ();
819
820   /* We are finished with alias.  */
821   end_alias_analysis ();
822   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
823
824   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
825     {
826       timevar_push (TV_LSM);
827       store_motion ();
828       timevar_pop (TV_LSM);
829     }
830
831   /* Record where pseudo-registers are set.  */
832   return run_jump_opt_after_gcse;
833 }
834 \f
835 /* Misc. utilities.  */
836
837 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
838    This is trivially true for integer and floating point values.
839    It may or may not be true for condition codes.  */
840 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
841
842 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
843
844 static void
845 compute_can_copy (void)
846 {
847   int i;
848 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
849   rtx reg, insn;
850 #endif
851   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
852
853   start_sequence ();
854   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
855     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
856       {
857 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
858         can_copy[i] = 0;
859 #else
860         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
861         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
862         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
863           can_copy[i] = 1;
864 #endif
865       }
866     else
867       can_copy[i] = 1;
868
869   end_sequence ();
870 }
871
872 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
873
874 bool
875 can_copy_p (enum machine_mode mode)
876 {
877   static bool can_copy_init_p = false;
878
879   if (! can_copy_init_p)
880     {
881       compute_can_copy ();
882       can_copy_init_p = true;
883     }
884
885   return can_copy[mode] != 0;
886 }
887 \f
888 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
889
890 static void *
891 gmalloc (size_t size)
892 {
893   bytes_used += size;
894   return xmalloc (size);
895 }
896
897 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
898
899 static void *
900 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
901 {
902   bytes_used += nelem * elsize;
903   return xcalloc (nelem, elsize);
904 }
905
906 /* Cover function to xrealloc.
907    We don't record the additional size since we don't know it.
908    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
909
910 static void *
911 grealloc (void *ptr, size_t size)
912 {
913   return xrealloc (ptr, size);
914 }
915
916 /* Cover function to obstack_alloc.  */
917
918 static void *
919 gcse_alloc (unsigned long size)
920 {
921   bytes_used += size;
922   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
923 }
924
925 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
926    and reg/memory set tracking tables.
927
928    This is called at the start of each pass.  */
929
930 static void
931 alloc_gcse_mem (void)
932 {
933   int i;
934   basic_block bb;
935   rtx insn;
936
937   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
938      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
939      and only apply to real insns.
940      (Actually, there are gaps, for insn that are not inside a basic block.
941      but we should never see those anyway, so this is OK.)  */
942
943   max_uid = get_max_uid ();
944   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
945   i = 0;
946   FOR_EACH_BB (bb)
947     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
948       {
949         if (INSN_P (insn))
950           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
951         else
952           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
953       }
954
955   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
956
957   max_cuid = i;
958   cuid_insn = gcalloc (max_cuid + 1, sizeof (rtx));
959   i = 0;
960   FOR_EACH_BB (bb)
961     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
962       if (INSN_P (insn))
963         CUID_INSN (i++) = insn;
964
965   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
966   reg_set_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
967
968   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
969   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
970   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
971      basic block.  */
972   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
973   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
974   modify_mem_list_set = BITMAP_ALLOC (NULL);
975   blocks_with_calls = BITMAP_ALLOC (NULL);
976 }
977
978 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
979
980 static void
981 free_gcse_mem (void)
982 {
983   free (uid_cuid);
984   free (cuid_insn);
985
986   BITMAP_FREE (reg_set_bitmap);
987
988   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
989   free_modify_mem_tables ();
990   BITMAP_FREE (modify_mem_list_set);
991   BITMAP_FREE (blocks_with_calls);
992 }
993 \f
994 /* Compute the local properties of each recorded expression.
995
996    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
997    other blocks.
998
999    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
1000    in the block.
1001
1002    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
1003    at least once and expression would contain the same value if the
1004    computation was moved to the end of the block.
1005
1006    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1007    least once and expression would contain the same value if the computation
1008    was moved to the beginning of the block.
1009
1010    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1011    basically the same information and thus can easily share this code.
1012
1013    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1014    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1015    particular property.
1016
1017    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1018    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1019    ABSALTERED.  */
1020
1021 static void
1022 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1023                           struct hash_table *table)
1024 {
1025   unsigned int i;
1026
1027   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1028   if (transp)
1029     {
1030       if (table->set_p)
1031         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1032       else
1033         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1034     }
1035
1036   if (comp)
1037     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1038   if (antloc)
1039     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1040
1041   for (i = 0; i < table->size; i++)
1042     {
1043       struct expr *expr;
1044
1045       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1046         {
1047           int indx = expr->bitmap_index;
1048           struct occr *occr;
1049
1050           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1051              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1052              then reset the bits for those that are.  */
1053           if (transp)
1054             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1055
1056           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1057              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1058           if (antloc)
1059             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1060               {
1061                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1062
1063                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1064                    initialize this.  */
1065                 occr->deleted_p = 0;
1066               }
1067
1068           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1069              we want to set to nonzero in COMP.  */
1070           if (comp)
1071             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1072               {
1073                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1074
1075                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1076                    initialize this.  */
1077                 occr->copied_p = 0;
1078               }
1079
1080           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1081              initialize this.  */
1082           expr->reaching_reg = 0;
1083         }
1084     }
1085 }
1086 \f
1087 /* Register set information.
1088
1089    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1090    modified.  */
1091
1092 static struct obstack reg_set_obstack;
1093
1094 static void
1095 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1096 {
1097   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1098   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1099
1100   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1101 }
1102
1103 static void
1104 free_reg_set_mem (void)
1105 {
1106   free (reg_set_table);
1107   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1108 }
1109
1110 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1111
1112 static void
1113 record_one_set (int regno, rtx insn)
1114 {
1115   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1116   struct reg_set *new_reg_info;
1117
1118   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1119   if (regno >= reg_set_table_size)
1120     {
1121       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1122
1123       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1124                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1125       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1126               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1127       reg_set_table_size = new_size;
1128     }
1129
1130   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1131   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1132   new_reg_info->bb_index = BLOCK_NUM (insn);
1133   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1134   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1135 }
1136
1137 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1138    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1139    occurring.  */
1140
1141 static void
1142 record_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1143 {
1144   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1145
1146   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1147     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1148 }
1149
1150 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1151
1152    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1153    `reg_set_table' for further documentation.  */
1154
1155 static void
1156 compute_sets (void)
1157 {
1158   basic_block bb;
1159   rtx insn;
1160
1161   FOR_EACH_BB (bb)
1162     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1163       if (INSN_P (insn))
1164         note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1165 }
1166 \f
1167 /* Hash table support.  */
1168
1169 struct reg_avail_info
1170 {
1171   basic_block last_bb;
1172   int first_set;
1173   int last_set;
1174 };
1175
1176 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1177 static basic_block current_bb;
1178
1179
1180 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1181    GCSE.  */
1182
1183 static int
1184 want_to_gcse_p (rtx x)
1185 {
1186   switch (GET_CODE (x))
1187     {
1188     case REG:
1189     case SUBREG:
1190     case CONST_INT:
1191     case CONST_DOUBLE:
1192     case CONST_VECTOR:
1193     case CALL:
1194       return 0;
1195
1196     default:
1197       return can_assign_to_reg_p (x);
1198     }
1199 }
1200
1201 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1202
1203 static GTY(()) rtx test_insn;
1204
1205 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1206
1207 static bool
1208 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1209 {
1210   int num_clobbers = 0;
1211   int icode;
1212
1213   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1214   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1215     return 1;
1216   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1217     return 0;
1218
1219   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1220      our test insn if we haven't already.  */
1221   if (test_insn == 0)
1222     {
1223       test_insn
1224         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1225                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1226                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1227                                       const0_rtx));
1228       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1229     }
1230
1231   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1232      valid.  */
1233   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1234   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1235   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1236           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1237 }
1238
1239 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1240    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1241    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1242
1243 static int
1244 oprs_unchanged_p (rtx x, rtx insn, int avail_p)
1245 {
1246   int i, j;
1247   enum rtx_code code;
1248   const char *fmt;
1249
1250   if (x == 0)
1251     return 1;
1252
1253   code = GET_CODE (x);
1254   switch (code)
1255     {
1256     case REG:
1257       {
1258         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1259
1260         if (info->last_bb != current_bb)
1261           return 1;
1262         if (avail_p)
1263           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1264         else
1265           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1266       }
1267
1268     case MEM:
1269       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1270                                   x, avail_p))
1271         return 0;
1272       else
1273         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1274
1275     case PRE_DEC:
1276     case PRE_INC:
1277     case POST_DEC:
1278     case POST_INC:
1279     case PRE_MODIFY:
1280     case POST_MODIFY:
1281       return 0;
1282
1283     case PC:
1284     case CC0: /*FIXME*/
1285     case CONST:
1286     case CONST_INT:
1287     case CONST_DOUBLE:
1288     case CONST_VECTOR:
1289     case SYMBOL_REF:
1290     case LABEL_REF:
1291     case ADDR_VEC:
1292     case ADDR_DIFF_VEC:
1293       return 1;
1294
1295     default:
1296       break;
1297     }
1298
1299   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1300     {
1301       if (fmt[i] == 'e')
1302         {
1303           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1304              level, change it into iteration.  This function is called enough
1305              to be worth it.  */
1306           if (i == 0)
1307             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1308
1309           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1310             return 0;
1311         }
1312       else if (fmt[i] == 'E')
1313         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1314           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1315             return 0;
1316     }
1317
1318   return 1;
1319 }
1320
1321 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1322    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1323    conflict between two memory references.  */
1324 static int gcse_mems_conflict_p;
1325
1326 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1327    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1328    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1329    this memory load.  */
1330 static rtx gcse_mem_operand;
1331
1332 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1333    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1334    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1335
1336 static void
1337 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1338                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1339 {
1340   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1341          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1342          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1343     dest = XEXP (dest, 0);
1344
1345   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1346      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1347      elsewhere.  */
1348   if (! MEM_P (dest))
1349     return;
1350
1351   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1352      don't mark as killed this time.  */
1353
1354   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1355     {
1356       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1357         gcse_mems_conflict_p = 1;
1358       return;
1359     }
1360
1361   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1362                        rtx_addr_varies_p))
1363     gcse_mems_conflict_p = 1;
1364 }
1365
1366 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1367    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1368    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1369    before UID_LIMIT.
1370
1371    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1372    AVAIL_P to 0.  */
1373
1374 static int
1375 load_killed_in_block_p (basic_block bb, int uid_limit, rtx x, int avail_p)
1376 {
1377   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1378
1379   /* If this is a readonly then we aren't going to be changing it.  */
1380   if (MEM_READONLY_P (x))
1381     return 0;
1382
1383   while (list_entry)
1384     {
1385       rtx setter;
1386       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1387       if ((avail_p
1388            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1389           || (! avail_p
1390               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1391         {
1392           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1393           continue;
1394         }
1395
1396       setter = XEXP (list_entry, 0);
1397
1398       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1399          to pure functions are never put on the list, so we need not
1400          worry about them.  */
1401       if (CALL_P (setter))
1402         return 1;
1403
1404       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1405          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1406
1407          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1408          communicate via global variables.  Yuk.  */
1409       gcse_mem_operand = x;
1410       gcse_mems_conflict_p = 0;
1411       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1412       if (gcse_mems_conflict_p)
1413         return 1;
1414       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1415     }
1416   return 0;
1417 }
1418
1419 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1420    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1421
1422 static int
1423 oprs_anticipatable_p (rtx x, rtx insn)
1424 {
1425   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1426 }
1427
1428 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1429    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1430
1431 static int
1432 oprs_available_p (rtx x, rtx insn)
1433 {
1434   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1435 }
1436
1437 /* Hash expression X.
1438
1439    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1440    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1441    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1442    the current size of the hash table to be probed.  */
1443
1444 static unsigned int
1445 hash_expr (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1446            int hash_table_size)
1447 {
1448   unsigned int hash;
1449
1450   *do_not_record_p = 0;
1451
1452   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1453                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1454   return hash % hash_table_size;
1455 }
1456
1457 /* Hash a set of register REGNO.
1458
1459    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1460    propagation code.
1461
1462    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1463
1464 static unsigned int
1465 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1466 {
1467   unsigned int hash;
1468
1469   hash = regno;
1470   return hash % hash_table_size;
1471 }
1472
1473 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1474
1475 static int
1476 expr_equiv_p (rtx x, rtx y)
1477 {
1478   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1479 }
1480
1481 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1482    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1483    basic block.
1484
1485    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1486    It is only used if X is a CONST_INT.
1487
1488    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1489    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1490
1491 static void
1492 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1493                       int avail_p, struct hash_table *table)
1494 {
1495   int found, do_not_record_p;
1496   unsigned int hash;
1497   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1498   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1499
1500   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1501
1502   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1503      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1504      to or can't handle.  */
1505   if (do_not_record_p)
1506     return;
1507
1508   cur_expr = table->table[hash];
1509   found = 0;
1510
1511   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1512     {
1513       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1514          the list.  */
1515       last_expr = cur_expr;
1516       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1517     }
1518
1519   if (! found)
1520     {
1521       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1522       bytes_used += sizeof (struct expr);
1523       if (table->table[hash] == NULL)
1524         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1525         table->table[hash] = cur_expr;
1526       else
1527         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1528         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1529
1530       /* Set the fields of the expr element.  */
1531       cur_expr->expr = x;
1532       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1533       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1534       cur_expr->antic_occr = NULL;
1535       cur_expr->avail_occr = NULL;
1536     }
1537
1538   /* Now record the occurrence(s).  */
1539   if (antic_p)
1540     {
1541       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1542
1543       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1544         antic_occr = NULL;
1545
1546       if (antic_occr)
1547         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1548            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1549            block and the block is scanned from start to end.  */
1550         ; /* nothing to do */
1551       else
1552         {
1553           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1554           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1555           bytes_used += sizeof (struct occr);
1556           antic_occr->insn = insn;
1557           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1558           antic_occr->deleted_p = 0;
1559           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1560         }
1561     }
1562
1563   if (avail_p)
1564     {
1565       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1566
1567       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1568         {
1569           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1570              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1571              the last one in the block and the block is scanned from start
1572              to end.  */
1573           avail_occr->insn = insn;
1574         }
1575       else
1576         {
1577           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1578           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1579           bytes_used += sizeof (struct occr);
1580           avail_occr->insn = insn;
1581           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1582           avail_occr->deleted_p = 0;
1583           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1584         }
1585     }
1586 }
1587
1588 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1589    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1590    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1591    basic block.  */
1592
1593 static void
1594 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1595 {
1596   int found;
1597   unsigned int hash;
1598   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1599   struct occr *cur_occr;
1600
1601   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1602
1603   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1604
1605   cur_expr = table->table[hash];
1606   found = 0;
1607
1608   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1609     {
1610       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1611          the list.  */
1612       last_expr = cur_expr;
1613       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1614     }
1615
1616   if (! found)
1617     {
1618       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1619       bytes_used += sizeof (struct expr);
1620       if (table->table[hash] == NULL)
1621         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1622         table->table[hash] = cur_expr;
1623       else
1624         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1625         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1626
1627       /* Set the fields of the expr element.
1628          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1629          performed on its operands.  */
1630       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1631       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1632       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1633       cur_expr->antic_occr = NULL;
1634       cur_expr->avail_occr = NULL;
1635     }
1636
1637   /* Now record the occurrence.  */
1638   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1639
1640   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1641     {
1642       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1643          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1644          the last one in the block and the block is scanned from start
1645          to end.  */
1646       cur_occr->insn = insn;
1647     }
1648   else
1649     {
1650       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1651       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1652       bytes_used += sizeof (struct occr);
1653
1654           cur_occr->insn = insn;
1655           cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1656           cur_occr->deleted_p = 0;
1657           cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1658     }
1659 }
1660
1661 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1662    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1663
1664 static bool
1665 gcse_constant_p (rtx x)
1666 {
1667   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1668   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1669       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1670       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1671     return true;
1672
1673   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1674      if they are not floating point registers.  */
1675   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1676       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1677       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1678       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1679       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1680     return true;
1681
1682   return CONSTANT_P (x);
1683 }
1684
1685 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1686    expression one).  */
1687
1688 static void
1689 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1690 {
1691   rtx src = SET_SRC (pat);
1692   rtx dest = SET_DEST (pat);
1693   rtx note;
1694
1695   if (GET_CODE (src) == CALL)
1696     hash_scan_call (src, insn, table);
1697
1698   else if (REG_P (dest))
1699     {
1700       unsigned int regno = REGNO (dest);
1701       rtx tmp;
1702
1703       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
1704          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
1705       if (table->set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
1706           && gcse_constant_p (XEXP (note, 0)))
1707         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1708
1709       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1710       if (! table->set_p
1711           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1712           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1713           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1714           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1715              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1716              for now.  */
1717           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1718           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1719           && want_to_gcse_p (src)
1720           /* Don't CSE a nop.  */
1721           && ! set_noop_p (pat)
1722           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1723              At this point this only function parameters should have
1724              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1725              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1726              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1727           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1728               || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1729         {
1730           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1731              modified before this insn or if this is not the only SET in
1732              this insn.  */
1733           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
1734           /* An expression is not available if its operands are
1735              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1736              available if this is a branch, because we can't insert
1737              a set after the branch.  */
1738           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1739                          && ! JUMP_P (insn));
1740
1741           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1742         }
1743
1744       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1745       else if (table->set_p
1746                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1747                && ((REG_P (src)
1748                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1749                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1750                     && REGNO (src) != regno)
1751                    || gcse_constant_p (src))
1752                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1753                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1754                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1755                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1756                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
1757                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
1758         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1759     }
1760   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1761      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1762      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1763   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1764       {
1765         unsigned int regno = REGNO (src);
1766
1767         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1768         if (! table->set_p
1769             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1770             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1771            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1772            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1773            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1774               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1775               for now.  */
1776            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1777            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1778            && want_to_gcse_p (dest)
1779            /* Don't CSE a nop.  */
1780            && ! set_noop_p (pat)
1781            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1782               At this point this only function parameters should have
1783               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1784               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1785               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1786            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1787                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1788              {
1789                /* Stores are never anticipatable.  */
1790                int antic_p = 0;
1791                /* An expression is not available if its operands are
1792                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1793                   available if this is a branch, because we can't insert
1794                   a set after the branch.  */
1795                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1796                              && ! JUMP_P (insn);
1797
1798                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1799                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1800                                      antic_p, avail_p, table);
1801              }
1802       }
1803 }
1804
1805 static void
1806 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1807                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1808 {
1809   /* Currently nothing to do.  */
1810 }
1811
1812 static void
1813 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1814                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1815 {
1816   /* Currently nothing to do.  */
1817 }
1818
1819 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1820
1821    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1822
1823    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1824    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1825    are also in the PARALLEL.  Later.
1826
1827    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1828    otherwise it is for the expression hash table.
1829    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1830    not record any expressions.  */
1831
1832 static void
1833 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1834 {
1835   rtx pat = PATTERN (insn);
1836   int i;
1837
1838   if (in_libcall_block)
1839     return;
1840
1841   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1842      what's been modified.  */
1843
1844   if (GET_CODE (pat) == SET)
1845     hash_scan_set (pat, insn, table);
1846   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1847     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1848       {
1849         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1850
1851         if (GET_CODE (x) == SET)
1852           hash_scan_set (x, insn, table);
1853         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1854           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1855         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1856           hash_scan_call (x, insn, table);
1857       }
1858
1859   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1860     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1861   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1862     hash_scan_call (pat, insn, table);
1863 }
1864
1865 static void
1866 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1867 {
1868   int i;
1869   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1870   struct expr **flat_table;
1871   unsigned int *hash_val;
1872   struct expr *expr;
1873
1874   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1875   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1876
1877   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1878     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1879       {
1880         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1881         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1882       }
1883
1884   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1885            name, table->size, table->n_elems);
1886
1887   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1888     if (flat_table[i] != 0)
1889       {
1890         expr = flat_table[i];
1891         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1892                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1893         print_rtl (file, expr->expr);
1894         fprintf (file, "\n");
1895       }
1896
1897   fprintf (file, "\n");
1898
1899   free (flat_table);
1900   free (hash_val);
1901 }
1902
1903 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1904
1905    first_set records the first place in the block where the register
1906    is set and is used to compute "anticipatability".
1907
1908    last_set records the last place in the block where the register
1909    is set and is used to compute "availability".
1910
1911    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1912    valid, as a quick test to invalidate them.
1913
1914    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1915    and is used to compute "transparency".  */
1916
1917 static void
1918 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1919 {
1920   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1921   int cuid = INSN_CUID (insn);
1922
1923   info->last_set = cuid;
1924   if (info->last_bb != current_bb)
1925     {
1926       info->last_bb = current_bb;
1927       info->first_set = cuid;
1928       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1929     }
1930 }
1931
1932
1933 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1934    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1935    taken off pairwise.  */
1936
1937 static void
1938 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1939                    void * v_insn)
1940 {
1941   rtx dest_addr, insn;
1942   int bb;
1943
1944   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1945       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1946       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1947     dest = XEXP (dest, 0);
1948
1949   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1950      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1951      elsewhere.  */
1952
1953   if (! MEM_P (dest))
1954     return;
1955
1956   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1957   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1958   insn = (rtx) v_insn;
1959   bb = BLOCK_NUM (insn);
1960
1961   canon_modify_mem_list[bb] =
1962     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1963   canon_modify_mem_list[bb] =
1964     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1965 }
1966
1967 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1968    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1969    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1970
1971 static void
1972 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1973 {
1974   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1975
1976   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1977      everything.  */
1978   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1979   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1980
1981   if (CALL_P (insn))
1982     {
1983       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1984          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1985          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
1986       canon_modify_mem_list[bb] =
1987         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
1988       bitmap_set_bit (blocks_with_calls, bb);
1989     }
1990   else
1991     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
1992 }
1993
1994 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
1995    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
1996    the SET is taking place.  */
1997
1998 static void
1999 record_last_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2000 {
2001   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2002
2003   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2004     dest = SUBREG_REG (dest);
2005
2006   if (REG_P (dest))
2007     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2008   else if (MEM_P (dest)
2009            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2010            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2011     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2012 }
2013
2014 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2015
2016    Expression entries are placed in the hash table if
2017    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2018    - src is something we want to perform GCSE on,
2019    - none of the operands are subsequently modified in the block
2020
2021    Assignment 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 const/copy propagation on,
2024    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2025
2026    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2027
2028    TABLE is the table computed.  */
2029
2030 static void
2031 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2032 {
2033   unsigned int i;
2034
2035   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2036      registers are set in which blocks.
2037      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2038      compute.  Later.  */
2039   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2040
2041   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2042   clear_modify_mem_tables ();
2043   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2044   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2045
2046   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2047     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2048
2049   FOR_EACH_BB (current_bb)
2050     {
2051       rtx insn;
2052       unsigned int regno;
2053       int in_libcall_block;
2054
2055       /* First pass over the instructions records information used to
2056          determine when registers and memory are first and last set.
2057          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2058          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2059
2060       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2061         {
2062           if (! INSN_P (insn))
2063             continue;
2064
2065           if (CALL_P (insn))
2066             {
2067               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2068                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2069                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2070
2071               mark_call (insn);
2072             }
2073
2074           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2075         }
2076
2077       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2078       if (table->set_p
2079           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2080         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2081                        BB_HEAD (current_bb), table);
2082
2083       /* The next pass builds the hash table.  */
2084       in_libcall_block = 0;
2085       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2086         if (INSN_P (insn))
2087           {
2088             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2089               in_libcall_block = 1;
2090             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2091               in_libcall_block = 0;
2092             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2093             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2094               in_libcall_block = 0;
2095           }
2096     }
2097
2098   free (reg_avail_info);
2099   reg_avail_info = NULL;
2100 }
2101
2102 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2103    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2104    It is used to determine the number of buckets to use.
2105    SET_P determines whether set or expression table will
2106    be created.  */
2107
2108 static void
2109 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2110 {
2111   int n;
2112
2113   table->size = n_insns / 4;
2114   if (table->size < 11)
2115     table->size = 11;
2116
2117   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2118      Making it an odd number is simplest for now.
2119      ??? Later take some measurements.  */
2120   table->size |= 1;
2121   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2122   table->table = gmalloc (n);
2123   table->set_p = set_p;
2124 }
2125
2126 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2127
2128 static void
2129 free_hash_table (struct hash_table *table)
2130 {
2131   free (table->table);
2132 }
2133
2134 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2135    expression hash table.  */
2136
2137 static void
2138 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2139 {
2140   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2141   table->n_elems = 0;
2142   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2143
2144   compute_hash_table_work (table);
2145 }
2146 \f
2147 /* Expression tracking support.  */
2148
2149 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2150    table entry, or NULL if not found.  */
2151
2152 static struct expr *
2153 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2154 {
2155   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2156   struct expr *expr;
2157
2158   expr = table->table[hash];
2159
2160   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2161     expr = expr->next_same_hash;
2162
2163   return expr;
2164 }
2165
2166 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2167
2168 static struct expr *
2169 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2170 {
2171   do
2172     expr = expr->next_same_hash;
2173   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2174
2175   return expr;
2176 }
2177
2178 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2179    types may be mixed.  */
2180
2181 static void
2182 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2183 {
2184   rtx list, next;
2185
2186   for (list = *listp; list ; list = next)
2187     {
2188       next = XEXP (list, 1);
2189       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2190         free_EXPR_LIST_node (list);
2191       else
2192         free_INSN_LIST_node (list);
2193     }
2194
2195   *listp = NULL;
2196 }
2197
2198 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2199 static void
2200 clear_modify_mem_tables (void)
2201 {
2202   unsigned i;
2203   bitmap_iterator bi;
2204
2205   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2206     {
2207       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2208       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2209     }
2210   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2211   bitmap_clear (blocks_with_calls);
2212 }
2213
2214 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
2215
2216 static void
2217 free_modify_mem_tables (void)
2218 {
2219   clear_modify_mem_tables ();
2220   free (modify_mem_list);
2221   free (canon_modify_mem_list);
2222   modify_mem_list = 0;
2223   canon_modify_mem_list = 0;
2224 }
2225
2226 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2227    start of the block].  */
2228
2229 static void
2230 reset_opr_set_tables (void)
2231 {
2232   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2233      the block.  */
2234   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2235
2236   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2237      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2238      location has been modified.  */
2239   clear_modify_mem_tables ();
2240 }
2241
2242 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2243    INSN's basic block.  */
2244
2245 static int
2246 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2247 {
2248   int i, j;
2249   enum rtx_code code;
2250   const char *fmt;
2251
2252   if (x == 0)
2253     return 1;
2254
2255   code = GET_CODE (x);
2256   switch (code)
2257     {
2258     case PC:
2259     case CC0:
2260     case CONST:
2261     case CONST_INT:
2262     case CONST_DOUBLE:
2263     case CONST_VECTOR:
2264     case SYMBOL_REF:
2265     case LABEL_REF:
2266     case ADDR_VEC:
2267     case ADDR_DIFF_VEC:
2268       return 1;
2269
2270     case MEM:
2271       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2272                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2273         return 0;
2274       else
2275         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2276
2277     case REG:
2278       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2279
2280     default:
2281       break;
2282     }
2283
2284   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2285     {
2286       if (fmt[i] == 'e')
2287         {
2288           /* If we are about to do the last recursive call
2289              needed at this level, change it into iteration.
2290              This function is called enough to be worth it.  */
2291           if (i == 0)
2292             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2293
2294           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2295             return 0;
2296         }
2297       else if (fmt[i] == 'E')
2298         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2299           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2300             return 0;
2301     }
2302
2303   return 1;
2304 }
2305
2306 /* Mark things set by a CALL.  */
2307
2308 static void
2309 mark_call (rtx insn)
2310 {
2311   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2312     record_last_mem_set_info (insn);
2313 }
2314
2315 /* Mark things set by a SET.  */
2316
2317 static void
2318 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2319 {
2320   rtx dest = SET_DEST (pat);
2321
2322   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2323          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2324          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2325     dest = XEXP (dest, 0);
2326
2327   if (REG_P (dest))
2328     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2329   else if (MEM_P (dest))
2330     record_last_mem_set_info (insn);
2331
2332   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2333     mark_call (insn);
2334 }
2335
2336 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2337
2338 static void
2339 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2340 {
2341   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2342
2343   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2344     clob = XEXP (clob, 0);
2345
2346   if (REG_P (clob))
2347     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2348   else
2349     record_last_mem_set_info (insn);
2350 }
2351
2352 /* Record things set by INSN.
2353    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2354
2355 static void
2356 mark_oprs_set (rtx insn)
2357 {
2358   rtx pat = PATTERN (insn);
2359   int i;
2360
2361   if (GET_CODE (pat) == SET)
2362     mark_set (pat, insn);
2363   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2364     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2365       {
2366         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2367
2368         if (GET_CODE (x) == SET)
2369           mark_set (x, insn);
2370         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2371           mark_clobber (x, insn);
2372         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2373           mark_call (insn);
2374       }
2375
2376   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2377     mark_clobber (pat, insn);
2378   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2379     mark_call (insn);
2380 }
2381
2382 \f
2383 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2384
2385 /* Local properties of assignments.  */
2386 static sbitmap *cprop_pavloc;
2387 static sbitmap *cprop_absaltered;
2388
2389 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2390 static sbitmap *cprop_avin;
2391 static sbitmap *cprop_avout;
2392
2393 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2394    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2395
2396 static void
2397 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2398 {
2399   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2400   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2401
2402   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2403   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2404 }
2405
2406 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2407
2408 static void
2409 free_cprop_mem (void)
2410 {
2411   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2412   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2413   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2414   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2415 }
2416
2417 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2418    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2419    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2420    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2421    bit in BMAP.  */
2422
2423 static void
2424 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2425 {
2426   int i, j;
2427   basic_block bb;
2428   enum rtx_code code;
2429   reg_set *r;
2430   const char *fmt;
2431
2432   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2433      can't do it when there's no return value.  */
2434  repeat:
2435
2436   if (x == 0)
2437     return;
2438
2439   code = GET_CODE (x);
2440   switch (code)
2441     {
2442     case REG:
2443       if (set_p)
2444         {
2445           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2446             {
2447               FOR_EACH_BB (bb)
2448                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2449                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2450             }
2451           else
2452             {
2453               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2454                 SET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2455             }
2456         }
2457       else
2458         {
2459           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2460             {
2461               FOR_EACH_BB (bb)
2462                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2463                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2464             }
2465           else
2466             {
2467               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2468                 RESET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2469             }
2470         }
2471
2472       return;
2473
2474     case MEM:
2475       if (! MEM_READONLY_P (x))
2476         {
2477           bitmap_iterator bi;
2478           unsigned bb_index;
2479
2480           /* First handle all the blocks with calls.  We don't need to
2481              do any list walking for them.  */
2482           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_calls, 0, bb_index, bi)
2483             {
2484               if (set_p)
2485                 SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2486               else
2487                 RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2488             }
2489
2490             /* Now iterate over the blocks which have memory modifications
2491                but which do not have any calls.  */
2492             EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 
2493                                             blocks_with_calls,
2494                                             0, bb_index, bi)
2495               {
2496                 rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb_index];
2497
2498                 while (list_entry)
2499                   {
2500                     rtx dest, dest_addr;
2501
2502                     /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2503                        Examine each hunk of memory that is modified.  */
2504
2505                     dest = XEXP (list_entry, 0);
2506                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2507                     dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2508
2509                     if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2510                                                x, rtx_addr_varies_p))
2511                       {
2512                         if (set_p)
2513                           SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2514                         else
2515                           RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2516                         break;
2517                       }
2518                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2519                   }
2520               }
2521         }
2522
2523       x = XEXP (x, 0);
2524       goto repeat;
2525
2526     case PC:
2527     case CC0: /*FIXME*/
2528     case CONST:
2529     case CONST_INT:
2530     case CONST_DOUBLE:
2531     case CONST_VECTOR:
2532     case SYMBOL_REF:
2533     case LABEL_REF:
2534     case ADDR_VEC:
2535     case ADDR_DIFF_VEC:
2536       return;
2537
2538     default:
2539       break;
2540     }
2541
2542   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2543     {
2544       if (fmt[i] == 'e')
2545         {
2546           /* If we are about to do the last recursive call
2547              needed at this level, change it into iteration.
2548              This function is called enough to be worth it.  */
2549           if (i == 0)
2550             {
2551               x = XEXP (x, i);
2552               goto repeat;
2553             }
2554
2555           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2556         }
2557       else if (fmt[i] == 'E')
2558         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2559           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2560     }
2561 }
2562
2563 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2564    propagation.  */
2565
2566 static void
2567 compute_cprop_data (void)
2568 {
2569   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2570   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2571                      cprop_avout, cprop_avin);
2572 }
2573 \f
2574 /* Copy/constant propagation.  */
2575
2576 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2577 #define MAX_USES 8
2578
2579 /* Table of uses found in an insn.
2580    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2581 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2582
2583 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2584 static int reg_use_count;
2585
2586 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2587    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2588    and contains the number of uses in the table upon exit.
2589
2590    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2591    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2592
2593 static void
2594 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2595 {
2596   int i, j;
2597   enum rtx_code code;
2598   const char *fmt;
2599   rtx x = *xptr;
2600
2601   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2602      can't do it when there's no return value.  */
2603  repeat:
2604   if (x == 0)
2605     return;
2606
2607   code = GET_CODE (x);
2608   if (REG_P (x))
2609     {
2610       if (reg_use_count == MAX_USES)
2611         return;
2612
2613       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2614       reg_use_count++;
2615     }
2616
2617   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2618
2619   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2620     {
2621       if (fmt[i] == 'e')
2622         {
2623           /* If we are about to do the last recursive call
2624              needed at this level, change it into iteration.
2625              This function is called enough to be worth it.  */
2626           if (i == 0)
2627             {
2628               x = XEXP (x, 0);
2629               goto repeat;
2630             }
2631
2632           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2633         }
2634       else if (fmt[i] == 'E')
2635         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2636           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2637     }
2638 }
2639
2640 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2641    Returns nonzero is successful.  */
2642
2643 static int
2644 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2645 {
2646   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2647   rtx src = 0;
2648   int success = 0;
2649   rtx set = single_set (insn);
2650
2651   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2652   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2653     success = 1;
2654
2655   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2656   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2657     {
2658       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2659
2660       if (src)
2661         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2662     }
2663
2664   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
2665      replacement.  */
2666   if (note != 0)
2667     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
2668
2669   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2670     {
2671       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2672          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2673          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2674       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2675
2676       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2677           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2678         success = 1;
2679
2680       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2681          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2682          lose information.  */
2683       if (!success && note == 0 && set != 0
2684           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2685           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2686         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2687     }
2688
2689   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2690      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2691      not to happen, because previous code ought to synthesize
2692      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2693   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
2694     remove_note (insn, note);
2695
2696   return success;
2697 }
2698
2699 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2700    NULL no such set is found.  */
2701
2702 static struct expr *
2703 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2704 {
2705   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2706      use in a substitution.  */
2707   struct expr *set1 = 0;
2708
2709   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2710      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2711      need two sets like this available at the start of the block:
2712
2713        (set (reg X) (reg Y))
2714        (set (reg Y) (reg X))
2715
2716      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2717      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2718   while (1)
2719     {
2720       rtx src;
2721       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2722
2723       /* Find a set that is available at the start of the block
2724          which contains INSN.  */
2725       while (set)
2726         {
2727           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2728             break;
2729           set = next_set (regno, set);
2730         }
2731
2732       /* If no available set was found we've reached the end of the
2733          (possibly empty) copy chain.  */
2734       if (set == 0)
2735         break;
2736
2737       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2738
2739       src = SET_SRC (set->expr);
2740
2741       /* We know the set is available.
2742          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2743          have changed since the start of the block).
2744
2745          If the source operand changed, we may still use it for the next
2746          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2747
2748       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2749         set1 = set;
2750
2751       /* If the source of the set is anything except a register, then
2752          we have reached the end of the copy chain.  */
2753       if (! REG_P (src))
2754         break;
2755
2756       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2757          and see if we have an available copy into SRC.  */
2758       regno = REGNO (src);
2759     }
2760
2761   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2762      INSN.  */
2763   return set1;
2764 }
2765
2766 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2767    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2768    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2769    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2770    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2771    if a change was made.  */
2772
2773 static int
2774 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2775 {
2776   rtx new, set_src, note_src;
2777   rtx set = pc_set (jump);
2778   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2779
2780   if (note)
2781     {
2782       note_src = XEXP (note, 0);
2783       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2784         note_src = NULL_RTX;
2785     }
2786   else note_src = NULL_RTX;
2787
2788   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2789   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2790
2791   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2792      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2793   if (setcc != NULL_RTX
2794       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2795       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2796     {
2797       rtx setcc_src;
2798       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2799       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2800       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2801                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2802       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2803                                       setcc_src);
2804     }
2805   else
2806     setcc = NULL_RTX;
2807
2808   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2809
2810   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2811   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2812     return 0;
2813
2814   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2815   if (new == pc_rtx)
2816     delete_insn (jump);
2817   else
2818     {
2819       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2820          to one computed by setcc.  */
2821       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2822         return 0;
2823       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2824         {
2825           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2826              are two registers to be replaced by constants before the entire
2827              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2828              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2829              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2830              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2831              we need to attach a note to the branch itself to make this
2832              optimization work.  */
2833
2834           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2835             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2836           return 0;
2837         }
2838
2839       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2840       if (note_src)
2841         remove_note (jump, note);
2842
2843       /* If this has turned into an unconditional jump,
2844          then put a barrier after it so that the unreachable
2845          code will be deleted.  */
2846       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
2847         emit_barrier_after (jump);
2848      }
2849
2850 #ifdef HAVE_cc0
2851   /* Delete the cc0 setter.  */
2852   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2853     delete_insn (setcc);
2854 #endif
2855
2856   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2857
2858   global_const_prop_count++;
2859   if (gcse_file != NULL)
2860     {
2861       fprintf (gcse_file,
2862                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2863                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2864       print_rtl (gcse_file, src);
2865       fprintf (gcse_file, "\n");
2866     }
2867   purge_dead_edges (bb);
2868
2869   return 1;
2870 }
2871
2872 static bool
2873 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, bool alter_jumps)
2874 {
2875   rtx sset;
2876
2877   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2878      conditional branch instructions first.  */
2879   if (alter_jumps
2880       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2881       && NEXT_INSN (insn)
2882       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2883     {
2884       rtx dest = SET_DEST (sset);
2885       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2886           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2887         return 1;
2888     }
2889
2890   /* Handle normal insns next.  */
2891   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2892       && try_replace_reg (from, to, insn))
2893     return 1;
2894
2895   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2896      We're pretty specific about what we will handle in this
2897      code, we can extend this as necessary over time.
2898
2899      Right now the insn in question must look like
2900      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2901   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2902     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2903   return 0;
2904 }
2905
2906 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2907    The result is nonzero if a change was made.  */
2908
2909 static int
2910 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2911 {
2912   struct reg_use *reg_used;
2913   int changed = 0;
2914   rtx note;
2915
2916   if (!INSN_P (insn))
2917     return 0;
2918
2919   reg_use_count = 0;
2920   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2921
2922   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2923
2924   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2925   if (note)
2926     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2927
2928   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2929        reg_used++, reg_use_count--)
2930     {
2931       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2932       rtx pat, src;
2933       struct expr *set;
2934
2935       /* Ignore registers created by GCSE.
2936          We do this because ...  */
2937       if (regno >= max_gcse_regno)
2938         continue;
2939
2940       /* If the register has already been set in this block, there's
2941          nothing we can do.  */
2942       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2943         continue;
2944
2945       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2946          at the start of the block.  */
2947       set = find_avail_set (regno, insn);
2948       if (! set)
2949         continue;
2950
2951       pat = set->expr;
2952       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2953       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2954
2955       src = SET_SRC (pat);
2956
2957       /* Constant propagation.  */
2958       if (gcse_constant_p (src))
2959         {
2960           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
2961             {
2962               changed = 1;
2963               global_const_prop_count++;
2964               if (gcse_file != NULL)
2965                 {
2966                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
2967                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
2968                   print_rtl (gcse_file, src);
2969                   fprintf (gcse_file, "\n");
2970                 }
2971               if (INSN_DELETED_P (insn))
2972                 return 1;
2973             }
2974         }
2975       else if (REG_P (src)
2976                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2977                && REGNO (src) != regno)
2978         {
2979           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
2980             {
2981               changed = 1;
2982               global_copy_prop_count++;
2983               if (gcse_file != NULL)
2984                 {
2985                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
2986                            regno, INSN_UID (insn));
2987                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
2988                 }
2989
2990               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
2991                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
2992               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
2993                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
2994                  and made things worse.  */
2995             }
2996         }
2997     }
2998
2999   return changed;
3000 }
3001
3002 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
3003    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
3004    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3005    can legitimately make replacements.  */
3006
3007 static void
3008 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3009 {
3010   rtx x = *xptr;
3011
3012   if (x == 0)
3013     return;
3014
3015   switch (GET_CODE (x))
3016     {
3017     case ZERO_EXTRACT:
3018     case SIGN_EXTRACT:
3019     case STRICT_LOW_PART:
3020       return;
3021
3022     case PRE_DEC:
3023     case PRE_INC:
3024     case POST_DEC:
3025     case POST_INC:
3026     case PRE_MODIFY:
3027     case POST_MODIFY:
3028       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3029          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3030          codes nonetheless.  */
3031       return;
3032
3033     case SUBREG:
3034       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3035          the non-written words unchanged.  */
3036       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3037         return;
3038       break;
3039
3040     default:
3041       break;
3042     }
3043
3044   find_used_regs (xptr, data);
3045 }
3046
3047 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3048    their REG_EQUAL notes need updating.  */
3049
3050 static bool
3051 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, bool alter_jumps, rtx *libcall_sp)
3052 {
3053   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3054
3055   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3056      change the hard registers mentioned.  */
3057   if (REG_P (x)
3058       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3059           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3060               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3061     {
3062       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3063       struct elt_loc_list *l;
3064
3065       if (!val)
3066         return false;
3067       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3068         {
3069           rtx this_rtx = l->loc;
3070           rtx note;
3071
3072           /* Don't CSE non-constant values out of libcall blocks.  */
3073           if (l->in_libcall && ! CONSTANT_P (this_rtx))
3074             continue;
3075
3076           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3077             newcnst = this_rtx;
3078           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3079               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3080                  At this point this only function parameters should have
3081                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3082                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3083                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3084               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3085                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3086             newreg = this_rtx;
3087         }
3088       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3089         {
3090           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
3091              match the new register, we either have to abandon this replacement
3092              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
3093              or make it delete the REG_EUAQL note, and fix up all passes that
3094              require the REG_EQUAL note there.  */
3095           bool adjusted;
3096
3097           adjusted = adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp);
3098           gcc_assert (adjusted);
3099           
3100           if (gcse_file != NULL)
3101             {
3102               fprintf (gcse_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3103                        REGNO (x));
3104               fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
3105                        INSN_UID (insn));
3106               print_rtl (gcse_file, newcnst);
3107               fprintf (gcse_file, "\n");
3108             }
3109           local_const_prop_count++;
3110           return true;
3111         }
3112       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3113         {
3114           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
3115           if (gcse_file != NULL)
3116             {
3117               fprintf (gcse_file,
3118                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3119                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3120               fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3121             }
3122           local_copy_prop_count++;
3123           return true;
3124         }
3125     }
3126   return false;
3127 }
3128
3129 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3130    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
3131    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
3132    be made.  */
3133 static bool
3134 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
3135 {
3136   rtx end;
3137
3138   while ((end = *libcall_sp++))
3139     {
3140       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3141
3142       if (! note)
3143         continue;
3144
3145       if (REG_P (newval))
3146         {
3147           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
3148             {
3149               do
3150                 {
3151                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3152                   if (! note)
3153                     continue;
3154                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
3155                     return false;
3156                 }
3157               while ((end = *libcall_sp++));
3158               return true;
3159             }
3160         }
3161       XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
3162       insn = end;
3163     }
3164   return true;
3165 }
3166
3167 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3168
3169 /* Do local const/copy propagation (i.e. within each basic block).
3170    If ALTER_JUMPS is true, allow propagating into jump insns, which
3171    could modify the CFG.  */
3172
3173 static void
3174 local_cprop_pass (bool alter_jumps)
3175 {
3176   basic_block bb;
3177   rtx insn;
3178   struct reg_use *reg_used;
3179   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3180   bool changed = false;
3181
3182   cselib_init (false);
3183   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3184   *libcall_sp = 0;
3185   FOR_EACH_BB (bb)
3186     {
3187       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3188         {
3189           if (INSN_P (insn))
3190             {
3191               rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3192
3193               if (note)
3194                 {
3195                   gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3196                   *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3197                 }
3198               note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3199               if (note)
3200                 libcall_sp++;
3201               note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3202               do
3203                 {
3204                   reg_use_count = 0;
3205                   note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs,
3206                              NULL);
3207                   if (note)
3208                     local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3209
3210                   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3211                        reg_used++, reg_use_count--)
3212                     if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3213                         libcall_sp))
3214                       {
3215                         changed = true;
3216                         break;
3217                       }
3218                   if (INSN_DELETED_P (insn))
3219                     break;
3220                 }
3221               while (reg_use_count);
3222             }
3223           cselib_process_insn (insn);
3224         }
3225
3226       /* Forget everything at the end of a basic block.  Make sure we are
3227          not inside a libcall, they should never cross basic blocks.  */
3228       cselib_clear_table ();
3229       gcc_assert (libcall_sp == &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS]);
3230     }
3231
3232   cselib_finish ();
3233
3234   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3235   if (changed && alter_jumps)
3236     {
3237       delete_unreachable_blocks ();
3238       free_reg_set_mem ();
3239       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3240       compute_sets ();
3241     }
3242 }
3243
3244 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3245    nonzero if a change was made.  */
3246
3247 static int
3248 cprop (int alter_jumps)
3249 {
3250   int changed;
3251   basic_block bb;
3252   rtx insn;
3253
3254   /* Note we start at block 1.  */
3255   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3256     {
3257       if (gcse_file != NULL)
3258         fprintf (gcse_file, "\n");
3259       return 0;
3260     }
3261
3262   changed = 0;
3263   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3264     {
3265       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3266          start of the block].  */
3267       reset_opr_set_tables ();
3268
3269       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3270         if (INSN_P (insn))
3271           {
3272             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3273
3274             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3275             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3276                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3277             if (! NOTE_P (insn))
3278               mark_oprs_set (insn);
3279           }
3280     }
3281
3282   if (gcse_file != NULL)
3283     fprintf (gcse_file, "\n");
3284
3285   return changed;
3286 }
3287
3288 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3289    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3290
3291    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3292    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3293    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3294    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3295    recording the value of *every* register scanned by canonicalize_condition,
3296    but this would require some code reorganization.  */
3297
3298 rtx
3299 fis_get_condition (rtx jump)
3300 {
3301   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3302 }
3303
3304 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3305    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3306
3307 static bool
3308 implicit_set_cond_p (rtx cond)
3309 {
3310   enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3311   rtx cst = XEXP (cond, 1);
3312
3313   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3314      contain a signed zero.  */
3315   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3316     {
3317       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3318          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3319          the optimization can't be performed.  */
3320       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3321          always return zero for them.  */
3322       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3323         {
3324           REAL_VALUE_TYPE d;
3325           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3326           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3327             return 0;
3328         }
3329       else
3330         return 0;
3331     }
3332
3333   return gcse_constant_p (cst);
3334 }
3335
3336 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3337    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3338    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3339    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3340    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3341    basic block.  */
3342
3343 static void
3344 find_implicit_sets (void)
3345 {
3346   basic_block bb, dest;
3347   unsigned int count;
3348   rtx cond, new;
3349
3350   count = 0;
3351   FOR_EACH_BB (bb)
3352     /* Check for more than one successor.  */
3353     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3354       {
3355         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3356
3357         if (cond
3358             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3359             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3360             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3361             && implicit_set_cond_p (cond))
3362           {
3363             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3364                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3365
3366             if (dest && single_pred_p (dest)
3367                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3368               {
3369                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3370                                              XEXP (cond, 1));
3371                 implicit_sets[dest->index] = new;
3372                 if (gcse_file)
3373                   {
3374                     fprintf(gcse_file, "Implicit set of reg %d in ",
3375                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3376                     fprintf(gcse_file, "basic block %d\n", dest->index);
3377                   }
3378                 count++;
3379               }
3380           }
3381       }
3382
3383   if (gcse_file)
3384     fprintf (gcse_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3385 }
3386
3387 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3388    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3389    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3390    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3391
3392 static int
3393 one_cprop_pass (int pass, bool cprop_jumps, bool bypass_jumps)
3394 {
3395   int changed = 0;
3396
3397   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3398   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3399
3400   local_cprop_pass (cprop_jumps);
3401
3402   /* Determine implicit sets.  */
3403   implicit_sets = xcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
3404   find_implicit_sets ();
3405
3406   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3407   compute_hash_table (&set_hash_table);
3408
3409   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3410   free (implicit_sets);
3411   implicit_sets = NULL;
3412
3413   if (gcse_file)
3414     dump_hash_table (gcse_file, "SET", &set_hash_table);
3415   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3416     {
3417       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3418       compute_cprop_data ();
3419       changed = cprop (cprop_jumps);
3420       if (bypass_jumps)
3421         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3422       free_cprop_mem ();
3423     }
3424
3425   free_hash_table (&set_hash_table);
3426
3427   if (gcse_file)
3428     {
3429       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3430                current_function_name (), pass, bytes_used);
3431       fprintf (gcse_file, "%d local const props, %d local copy props, ",
3432                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3433       fprintf (gcse_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3434                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3435     }
3436   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3437   if (changed && cprop_jumps)
3438     delete_unreachable_blocks ();
3439
3440   return changed;
3441 }
3442 \f
3443 /* Bypass conditional jumps.  */
3444
3445 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3446    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3447    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3448    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3449
3450 static int bypass_last_basic_block;
3451
3452 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3453    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3454    find_avail_set.  */
3455
3456 static struct expr *
3457 find_bypass_set (int regno, int bb)
3458 {
3459   struct expr *result = 0;
3460
3461   for (;;)
3462     {
3463       rtx src;
3464       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3465
3466       while (set)
3467         {
3468           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3469             break;
3470           set = next_set (regno, set);
3471         }
3472
3473       if (set == 0)
3474         break;
3475
3476       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3477
3478       src = SET_SRC (set->expr);
3479       if (gcse_constant_p (src))
3480         result = set;
3481
3482       if (! REG_P (src))
3483         break;
3484
3485       regno = REGNO (src);
3486     }
3487   return result;
3488 }
3489
3490
3491 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3492    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3493    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3494    function is required to check that our data flow analysis is still
3495    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3496
3497 static bool
3498 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
3499 {
3500   rtx insn;
3501
3502   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3503     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3504       return true;
3505
3506   return false;
3507 }
3508
3509 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3510    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3511    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3512    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3513    Returns nonzero if a change was made.
3514
3515    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3516    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3517    these inserted insns when performing its transformations.  */
3518
3519 static int
3520 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3521 {
3522   rtx insn, note;
3523   edge e, edest;
3524   int i, change;
3525   int may_be_loop_header;
3526   unsigned removed_p;
3527   edge_iterator ei;
3528
3529   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3530
3531   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3532   reg_use_count = 0;
3533   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3534   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3535   if (note)
3536     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3537
3538   may_be_loop_header = false;
3539   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3540     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3541       {
3542         may_be_loop_header = true;
3543         break;
3544       }
3545
3546   change = 0;
3547   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3548     {
3549       removed_p = 0;
3550           
3551       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3552         {
3553           ei_next (&ei);
3554           continue;
3555         }
3556
3557       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3558       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3559         {
3560           ei_next (&ei);
3561           continue;
3562         }
3563
3564       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3565          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3566          optimizations, so prevent this.  */
3567       if (may_be_loop_header
3568           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3569         {
3570           ei_next (&ei);
3571           continue;
3572         }
3573
3574       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3575         {
3576           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3577           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3578           basic_block dest, old_dest;
3579           struct expr *set;
3580           rtx src, new;
3581
3582           if (regno >= max_gcse_regno)
3583             continue;
3584
3585           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3586
3587           if (! set)
3588             continue;
3589
3590           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3591           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3592             continue;
3593
3594           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3595
3596           if (setcc != NULL)
3597               src = simplify_replace_rtx (src,
3598                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3599                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3600
3601           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3602                                       SET_SRC (set->expr));
3603
3604           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3605              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3606              has instructions associated with it, as these insns won't
3607              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3608
3609           if (new == pc_rtx)
3610             {
3611               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3612               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3613             }
3614           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3615             {
3616               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3617               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3618               edest = find_edge (bb, dest);
3619               if (edest && edest->insns.r)
3620                 dest = NULL;
3621             }
3622           else
3623             dest = NULL;
3624
3625           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3626              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3627              edges.  */
3628
3629           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc)))
3630               && find_edge (e->src, dest))
3631             dest = NULL;
3632
3633           old_dest = e->dest;
3634           if (dest != NULL
3635               && dest != old_dest
3636               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3637             {
3638               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3639
3640               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3641                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3642               if (setcc)
3643                 {
3644                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3645                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3646                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3647                 }
3648
3649               if (gcse_file != NULL)
3650                 {
3651                   fprintf (gcse_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3652                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3653                            regno, INSN_UID (jump));
3654                   print_rtl (gcse_file, SET_SRC (set->expr));
3655                   fprintf (gcse_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3656                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3657                 }
3658               change = 1;
3659               removed_p = 1;
3660               break;
3661             }
3662         }
3663       if (!removed_p)
3664         ei_next (&ei);
3665     }
3666   return change;
3667 }
3668
3669 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3670    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3671    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3672    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3673
3674    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3675
3676 static int
3677 bypass_conditional_jumps (void)
3678 {
3679   basic_block bb;
3680   int changed;
3681   rtx setcc;
3682   rtx insn;
3683   rtx dest;
3684
3685   /* Note we start at block 1.  */
3686   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3687     return 0;
3688
3689   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3690   mark_dfs_back_edges ();
3691
3692   changed = 0;
3693   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3694                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3695     {
3696       /* Check for more than one predecessor.  */
3697       if (!single_pred_p (bb))
3698         {
3699           setcc = NULL_RTX;
3700           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3701             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3702               {
3703                 if (setcc)
3704                   break;
3705                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3706                   break;
3707
3708                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3709                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3710                   setcc = insn;
3711                 else
3712                   break;
3713               }
3714             else if (JUMP_P (insn))
3715               {
3716                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3717                     && onlyjump_p (insn))
3718                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3719                 break;
3720               }
3721             else if (INSN_P (insn))
3722               break;
3723         }
3724     }
3725
3726   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3727      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3728   if (changed)
3729     commit_edge_insertions();
3730
3731   return changed;
3732 }
3733 \f
3734 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3735
3736 /* Local properties of expressions.  */
3737 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3738 static sbitmap *transp;
3739
3740 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3741    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3742    created by a calls.  */
3743 static sbitmap *transpout;
3744
3745 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3746 static sbitmap *comp;
3747
3748 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3749 static sbitmap *antloc;
3750
3751 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3752    point.  */
3753 static sbitmap *pre_optimal;
3754
3755 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3756 static sbitmap *pre_redundant;
3757
3758 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3759 static sbitmap *pre_insert_map;
3760
3761 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3762 static sbitmap *pre_delete_map;
3763
3764 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3765 static struct edge_list *edge_list;
3766
3767 /* Redundant insns.  */
3768 static sbitmap pre_redundant_insns;
3769
3770 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3771
3772 static void
3773 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3774 {
3775   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3776   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3777   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3778
3779   pre_optimal = NULL;
3780   pre_redundant = NULL;
3781   pre_insert_map = NULL;
3782   pre_delete_map = NULL;
3783   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3784
3785   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3786 }
3787
3788 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3789
3790 static void
3791 free_pre_mem (void)
3792 {
3793   sbitmap_vector_free (transp);
3794   sbitmap_vector_free (comp);
3795
3796   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3797
3798   if (pre_optimal)
3799     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3800   if (pre_redundant)
3801     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3802   if (pre_insert_map)
3803     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3804   if (pre_delete_map)
3805     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3806
3807   transp = comp = NULL;
3808   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3809 }
3810
3811 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3812
3813 static void
3814 compute_pre_data (void)
3815 {
3816   sbitmap trapping_expr;
3817   basic_block bb;
3818   unsigned int ui;
3819
3820   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3821   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3822
3823   /* Collect expressions which might trap.  */
3824   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3825   sbitmap_zero (trapping_expr);
3826   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3827     {
3828       struct expr *e;
3829       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3830         if (may_trap_p (e->expr))
3831           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3832     }
3833
3834   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3835
3836      ~(TRANSP | COMP)
3837   */
3838
3839   FOR_EACH_BB (bb)
3840     {
3841       edge e;
3842       edge_iterator ei;
3843
3844       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3845          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3846          place the instruction on the edge.  So make them neither
3847          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3848       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3849         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3850           {
3851             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3852             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3853             break;
3854           }
3855
3856       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3857       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3858     }
3859
3860   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3861                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3862   sbitmap_vector_free (antloc);
3863   antloc = NULL;
3864   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3865   ae_kill = NULL;
3866   sbitmap_free (trapping_expr);
3867 }
3868 \f
3869 /* PRE utilities */
3870
3871 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3872    block BB.
3873
3874    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3875    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3876
3877    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3878    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3879    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3880    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3881    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3882    the closest such expression.  */
3883
3884 static int
3885 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3886 {
3887   edge pred;
3888   edge_iterator ei;
3889   
3890   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3891     {
3892       basic_block pred_bb = pred->src;
3893
3894       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3895           /* Has predecessor has already been visited?  */
3896           || visited[pred_bb->index])
3897         ;/* Nothing to do.  */
3898
3899       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3900       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3901         {
3902           /* Is this the occurrence we're looking for?
3903              Note that there's only one generating occurrence per block
3904              so we just need to check the block number.  */
3905           if (occr_bb == pred_bb)
3906             return 1;
3907
3908           visited[pred_bb->index] = 1;
3909         }
3910       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3911       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3912         visited[pred_bb->index] = 1;
3913
3914       /* Neither gen nor kill.  */
3915       else
3916         {
3917           visited[pred_bb->index] = 1;
3918           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3919             return 1;
3920         }
3921     }
3922
3923   /* All paths have been checked.  */
3924   return 0;
3925 }
3926
3927 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3928    memory allocated for that function is returned.  */
3929
3930 static int
3931 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3932 {
3933   int rval;
3934   char *visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
3935
3936   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3937
3938   free (visited);
3939   return rval;
3940 }
3941 \f
3942
3943 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3944    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3945    the value of BB.  */
3946
3947 static rtx
3948 process_insert_insn (struct expr *expr)
3949 {
3950   rtx reg = expr->reaching_reg;
3951   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3952   rtx pat;
3953
3954   start_sequence ();
3955
3956   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3957      just copy it to a register.  */
3958   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3959     emit_move_insn (reg, exp);
3960
3961   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3962      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3963      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3964   else
3965     {
3966       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3967
3968       if (insn_invalid_p (insn))
3969         gcc_unreachable ();
3970     }
3971   
3972
3973   pat = get_insns ();
3974   end_sequence ();
3975
3976   return pat;
3977 }
3978
3979 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3980
3981    This is used by both the PRE and code hoisting.
3982
3983    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3984    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3985    no sense for code hoisting.  */
3986
3987 static void
3988 insert_insn_end_bb (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
3989 {
3990   rtx insn = BB_END (bb);
3991   rtx new_insn;
3992   rtx reg = expr->reaching_reg;
3993   int regno = REGNO (reg);
3994   rtx pat, pat_end;
3995
3996   pat = process_insert_insn (expr);
3997   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
3998
3999   pat_end = pat;
4000   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
4001     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
4002
4003   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4004      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
4005      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4006
4007   if (JUMP_P (insn)
4008       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
4009           && (!single_succ_p (bb)
4010               || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4011     {
4012 #ifdef HAVE_cc0
4013       rtx note;
4014 #endif
4015       /* It should always be the case that we can put these instructions
4016          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4017          Check this.  */
4018       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
4019                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4020                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4021
4022       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4023          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4024          the new instruction just before the tablejump.  */
4025       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4026           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4027         insn = prev_real_insn (insn);
4028
4029 #ifdef HAVE_cc0
4030       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4031          if cc0 isn't set.  */
4032       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4033       if (note)
4034         insn = XEXP (note, 0);
4035       else
4036         {
4037           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4038           if (maybe_cc0_setter
4039               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4040               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4041             insn = maybe_cc0_setter;
4042         }
4043 #endif
4044       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4045       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4046     }
4047
4048   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4049      of exception handling.  */
4050   else if (CALL_P (insn)
4051            && (!single_succ_p (bb)
4052                || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4053     {
4054       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4055          we search backward and place the instructions before the first
4056          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4057          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4058
4059          It should always be the case that we can put these instructions
4060          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4061          Check this.  */
4062
4063       gcc_assert (!pre
4064                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4065                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4066
4067       /* Since different machines initialize their parameter registers
4068          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4069          parameter registers.  */
4070       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4071
4072       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4073          before the first parameter load.
4074
4075          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4076          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4077          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4078          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4079          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4080       while (LABEL_P (insn)
4081              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4082         insn = NEXT_INSN (insn);
4083
4084       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4085     }
4086   else
4087     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn);
4088
4089   while (1)
4090     {
4091       if (INSN_P (pat))
4092         {
4093           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4094           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4095         }
4096       if (pat == pat_end)
4097         break;
4098       pat = NEXT_INSN (pat);
4099     }
4100
4101   gcse_create_count++;
4102
4103   if (gcse_file)
4104     {
4105       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4106                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4107       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4108                expr->bitmap_index, regno);
4109     }
4110 }
4111
4112 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4113    the expressions fully redundant.  */
4114
4115 static int
4116 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4117 {
4118   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4119   sbitmap *inserted;
4120
4121   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4122      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4123
4124   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4125   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4126   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4127   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4128
4129   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4130     {
4131       int indx;
4132       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4133
4134       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4135         {
4136           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4137
4138           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4139             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4140               {
4141                 struct expr *expr = index_map[j];
4142                 struct occr *occr;
4143
4144                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4145                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4146                   {
4147                     if (! occr->deleted_p)
4148                       continue;
4149
4150                     /* Insert this expression on this edge if it would
4151                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4152                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4153                       {
4154                         rtx insn;
4155                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4156
4157                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4158                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4159                            the previous block. There are several alternatives
4160                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4161                            handling this situation.  This one is easiest for
4162                            now.  */
4163
4164                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
4165                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4166                         else
4167                           {
4168                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4169                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4170                           }
4171
4172                         if (gcse_file)
4173                           {
4174                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4175                                      bb->index,
4176                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4177                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4178                                      expr->bitmap_index);
4179                           }
4180
4181                         update_ld_motion_stores (expr);
4182                         SET_BIT (inserted[e], j);
4183                         did_insert = 1;
4184                         gcse_create_count++;
4185                       }
4186                   }
4187               }
4188         }
4189     }
4190
4191   sbitmap_vector_free (inserted);
4192   return did_insert;
4193 }
4194
4195 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4196    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4197      reaching_reg <- old_reg
4198    it's better to do the following:
4199      reaching_reg <- expr
4200      old_reg      <- reaching_reg
4201    because this way copy propagation can discover additional PRE
4202    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4203    When "expr" is a store, i.e.
4204    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4205      reaching_reg <- old_reg
4206    it's better to add it before as follows:
4207      reaching_reg <- old_reg
4208      MEM          <- reaching_reg.  */
4209
4210 static void
4211 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4212 {
4213   rtx reg = expr->reaching_reg;
4214   int regno = REGNO (reg);
4215   int indx = expr->bitmap_index;
4216   rtx pat = PATTERN (insn);
4217   rtx set, new_insn;
4218   rtx old_reg;
4219   int i;
4220
4221   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4222   switch (GET_CODE (pat))
4223     {
4224     case SET:
4225       set = pat;
4226       break;
4227
4228     case PARALLEL:
4229       /* Search through the parallel looking for the set whose
4230          source was the expression that we're interested in.  */
4231       set = NULL_RTX;
4232       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4233         {
4234           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4235           if (GET_CODE (x) == SET
4236               && expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4237             {
4238               set = x;
4239               break;
4240             }
4241         }
4242       break;
4243
4244     default:
4245       gcc_unreachable ();
4246     }
4247
4248   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4249     {
4250       old_reg = SET_DEST (set);
4251       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4252       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4253         {
4254           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4255           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4256
4257           /* Keep register set table up to date.  */
4258           record_one_set (regno, insn);
4259         }
4260       else
4261         {
4262           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4263           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4264
4265           /* Keep register set table up to date.  */
4266           record_one_set (regno, new_insn);
4267         }
4268     }
4269   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4270     {
4271       old_reg = SET_SRC (set);
4272       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4273
4274       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4275       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4276         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4277       else
4278         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4279
4280       /* Keep register set table up to date.  */
4281       record_one_set (regno, new_insn);
4282     }
4283
4284   gcse_create_count++;
4285
4286   if (gcse_file)
4287     fprintf (gcse_file,
4288              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4289               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4290               INSN_UID (insn), regno);
4291 }
4292
4293 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4294    to `reaching_reg'.  */
4295
4296 static void
4297 pre_insert_copies (void)
4298 {
4299   unsigned int i, added_copy;
4300   struct expr *expr;
4301   struct occr *occr;
4302   struct occr *avail;
4303
4304   /* For each available expression in the table, copy the result to
4305      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4306
4307      ??? The current algorithm is rather brute force.
4308      Need to do some profiling.  */
4309
4310   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4311     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4312       {
4313         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4314            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4315            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4316            deleted.  This test also avoids further processing if the
4317            expression wasn't deleted anywhere.  */
4318         if (expr->reaching_reg == NULL)
4319           continue;
4320
4321         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4322         added_copy = 0;
4323
4324         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4325           {
4326             if (! occr->deleted_p)
4327               continue;
4328
4329             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4330               {
4331                 rtx insn = avail->insn;
4332
4333                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4334                 if (avail->copied_p)
4335                   continue;
4336
4337                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4338                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4339                   continue;
4340
4341                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4342                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4343                                                expr,
4344                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4345                   continue;
4346
4347                 added_copy = 1;
4348
4349                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4350                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4351                 avail->copied_p = 1;
4352               }
4353           }
4354
4355           if (added_copy)
4356             update_ld_motion_stores (expr);
4357       }
4358 }
4359
4360 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4361    in INSN.  */
4362 static rtx
4363 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4364 {
4365   rtx new;
4366   rtx set = single_set (insn), set2;
4367   rtx note;
4368   rtx eqv;
4369
4370   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4371      we've verified to be valid.  */
4372
4373   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4374
4375   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4376   set2 = single_set (new);
4377   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4378     return new;
4379   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4380     eqv = XEXP (note, 0);
4381   else
4382     eqv = SET_SRC (set);
4383
4384   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4385
4386   return new;
4387 }
4388
4389 /* Delete redundant computations.
4390    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4391    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4392    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4393
4394    Returns nonzero if a change is made.  */
4395
4396 static int
4397 pre_delete (void)
4398 {
4399   unsigned int i;
4400   int changed;
4401   struct expr *expr;
4402   struct occr *occr;
4403
4404   changed = 0;
4405   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4406     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4407          expr != NULL;
4408          expr = expr->next_same_hash)
4409       {
4410         int indx = expr->bitmap_index;
4411
4412         /* We only need to search antic_occr since we require
4413            ANTLOC != 0.  */
4414
4415         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4416           {
4417             rtx insn = occr->insn;
4418             rtx set;
4419             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4420
4421             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4422             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4423                 && (set = single_set (insn)) != 0)
4424               {
4425                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4426                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4427                    the mode of the original destination pseudo.  */
4428                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4429                   expr->reaching_reg
4430                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4431
4432                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4433                 delete_insn (insn);
4434                 occr->deleted_p = 1;
4435                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4436                 changed = 1;
4437                 gcse_subst_count++;
4438
4439                 if (gcse_file)
4440                   {
4441                     fprintf (gcse_file,
4442                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4443                                INSN_UID (insn), indx);
4444                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4445                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4446                   }
4447               }
4448           }
4449       }
4450
4451   return changed;
4452 }
4453
4454 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4455    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4456    has been done.
4457
4458    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4459    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4460    Compiler Design and Implementation.
4461
4462    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4463    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4464    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4465    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4466    through the block.
4467
4468    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4469    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4470    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4471    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4472    redundancies.  */
4473
4474 static int
4475 pre_gcse (void)
4476 {
4477   unsigned int i;
4478   int did_insert, changed;
4479   struct expr **index_map;
4480   struct expr *expr;
4481
4482   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4483      hash table entry.  */
4484
4485   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4486   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4487     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4488       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4489
4490   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4491   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4492   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4493
4494   /* Delete the redundant insns first so that
4495      - we know what register to use for the new insns and for the other
4496        ones with reaching expressions
4497      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4498
4499   changed = pre_delete ();
4500
4501   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4502
4503   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4504      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4505   pre_insert_copies ();
4506   if (did_insert)
4507     {
4508       commit_edge_insertions ();
4509       changed = 1;
4510     }
4511
4512   free (index_map);
4513   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4514   return changed;
4515 }
4516
4517 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4518
4519    Return nonzero if a change was made.  */
4520
4521 static int
4522 one_pre_gcse_pass (int pass)
4523 {
4524   int changed = 0;
4525
4526   gcse_subst_count = 0;
4527   gcse_create_count = 0;
4528
4529   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4530   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4531   if (flag_gcse_lm)
4532     compute_ld_motion_mems ();
4533
4534   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4535   trim_ld_motion_mems ();
4536   if (gcse_file)
4537     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", &expr_hash_table);
4538
4539   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4540     {
4541       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4542       compute_pre_data ();
4543       changed |= pre_gcse ();
4544       free_edge_list (edge_list);
4545       free_pre_mem ();
4546     }
4547
4548   free_ldst_mems ();
4549   remove_fake_exit_edges ();
4550   free_hash_table (&expr_hash_table);
4551
4552   if (gcse_file)
4553     {
4554       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4555                current_function_name (), pass, bytes_used);
4556       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
4557                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4558     }
4559
4560   return changed;
4561 }
4562 \f
4563 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
4564    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
4565    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
4566    because the following loop optimization pass requires them.  */
4567
4568 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
4569    could probably share code here.  */
4570
4571 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4572    then we would not need to do this here, because jump would add the
4573    necessary REG_LABEL notes.  */
4574
4575 static void
4576 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4577 {
4578   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4579   int i, j;
4580   const char *fmt;
4581
4582   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4583     {
4584       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4585          avoid flow generating (slightly) worse code.
4586
4587          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4588          mark_jump_label for additional information).  */
4589
4590       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
4591                                             REG_NOTES (insn));
4592       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4593         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4594       return;
4595     }
4596
4597   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4598     {
4599       if (fmt[i] == 'e')
4600         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4601       else if (fmt[i] == 'E')
4602         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4603           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4604     }
4605 }
4606
4607 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4608
4609    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4610    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4611    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4612    non-local labels and exceptions.
4613
4614    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4615    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4616    it should be possible with exception handling, since we still have
4617    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4618    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4619
4620 static void
4621 compute_transpout (void)
4622 {
4623   basic_block bb;
4624   unsigned int i;
4625   struct expr *expr;
4626
4627   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4628
4629   FOR_EACH_BB (bb)
4630     {
4631       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
4632          end in call instructions for reasons other than abnormal
4633          control flow.  */
4634       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4635         continue;
4636
4637       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4638         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4639           if (MEM_P (expr->expr))
4640             {
4641               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4642                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4643                 continue;
4644
4645               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4646                  analysis to determine if this mem is actually killed
4647                  by this call.  */
4648               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4649             }
4650     }
4651 }
4652
4653 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4654
4655 /* Very busy expressions.  */
4656 static sbitmap *hoist_vbein;
4657 static sbitmap *hoist_vbeout;
4658
4659 /* Hoistable expressions.  */
4660 static sbitmap *hoist_exprs;
4661
4662 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4663    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4664    more effective than the tail merging code in jump.c.
4665
4666    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4667    code hoisting.  It would be nice.  */
4668
4669 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4670
4671 static void
4672 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4673 {
4674   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4675   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4676   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4677
4678   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4679   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4680   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4681   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4682 }
4683
4684 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4685
4686 static void
4687 free_code_hoist_mem (void)
4688 {
4689   sbitmap_vector_free (antloc);
4690   sbitmap_vector_free (transp);
4691   sbitmap_vector_free (comp);
4692
4693   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4694   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4695   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4696   sbitmap_vector_free (transpout);
4697
4698   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4699 }
4700
4701 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4702
4703    An expression is very busy if all paths from a given point
4704    compute the expression.  */
4705
4706 static void
4707 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4708 {
4709   int changed, passes;
4710   basic_block bb;
4711
4712   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4713   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4714
4715   passes = 0;
4716   changed = 1;
4717
4718   while (changed)
4719     {
4720       changed = 0;
4721
4722       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4723          the convergence.  */
4724       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4725         {
4726           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
4727                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
4728           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4729             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
4730         }
4731
4732       passes++;
4733     }
4734
4735   if (gcse_file)
4736     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4737 }
4738
4739 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4740
4741 static void
4742 compute_code_hoist_data (void)
4743 {
4744   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4745   compute_transpout ();
4746   compute_code_hoist_vbeinout ();
4747   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4748   if (gcse_file)
4749     fprintf (gcse_file, "\n");
4750 }
4751
4752 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4753    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4754
4755    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4756    to me that the expression must either be computed or transparent in
4757    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4758    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4759    the expression wasn't a loop invariant.
4760
4761    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4762    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4763    paths.  */
4764
4765 static int
4766 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4767 {
4768   edge pred;
4769   edge_iterator ei;
4770   int visited_allocated_locally = 0;
4771
4772
4773   if (visited == NULL)
4774     {
4775       visited_allocated_locally = 1;
4776       visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
4777     }
4778
4779   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4780     {
4781       basic_block pred_bb = pred->src;
4782
4783       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4784         break;
4785       else if (pred_bb == expr_bb)
4786         continue;
4787       else if (visited[pred_bb->index])
4788         continue;
4789
4790       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4791       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4792         break;
4793       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4794         break;
4795
4796       /* Not killed.  */
4797       else
4798         {
4799           visited[pred_bb->index] = 1;
4800           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4801                                            pred_bb, visited))
4802             break;
4803         }
4804     }
4805   if (visited_allocated_locally)
4806     free (visited);
4807
4808   return (pred == NULL);
4809 }
4810 \f
4811 /* Actually perform code hoisting.  */
4812
4813 static void
4814 hoist_code (void)
4815 {
4816   basic_block bb, dominated;
4817   basic_block *domby;
4818   unsigned int domby_len;
4819   unsigned int i,j;
4820   struct expr **index_map;
4821   struct expr *expr;
4822
4823   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4824
4825   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4826      hash table entry.  */
4827
4828   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4829   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4830     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4831       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4832
4833   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4834      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4835   FOR_EACH_BB (bb)
4836     {
4837       int found = 0;
4838       int insn_inserted_p;
4839
4840       domby_len = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb, &domby);
4841       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4842          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4843       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4844         {
4845           int hoistable = 0;
4846
4847           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4848               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4849             {
4850               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4851                  we look at every block BB dominates to see if it
4852                  computes the expression.  */
4853               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4854                 {
4855                   dominated = domby[j];
4856                   /* Ignore self dominance.  */
4857                   if (bb == dominated)
4858                     continue;
4859                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4860                      the busy expression and whether or not moving that
4861                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4862                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4863                     continue;
4864
4865                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4866                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4867
4868                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4869                      from a dominated block into BB.  */
4870                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4871                     hoistable++;
4872                 }
4873
4874               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4875                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4876                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4877                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4878                  allocation.  One could increase this value to try harder
4879                  to avoid any possible code expansion due to register
4880                  allocation issues; however experiments have shown that
4881                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4882                  from two successors, so raising this threshold is likely
4883                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4884               if (hoistable > 1)
4885                 {
4886                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4887                   found = 1;
4888                 }
4889             }
4890         }
4891       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4892       if (! found)
4893         {
4894           free (domby);
4895         continue;
4896         }
4897
4898       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4899       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4900         {
4901           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4902              note when we've inserted it.  */
4903           insn_inserted_p = 0;
4904
4905           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4906           if (TEST_BIT (hoist_exprs[bb->index], i))
4907             {
4908               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4909                  we look at every block BB dominates to see if it
4910                  computes the expression.  */
4911               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4912                 {
4913                   dominated = domby[j];
4914                   /* Ignore self dominance.  */
4915                   if (bb == dominated)
4916                     continue;
4917
4918                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4919                      the busy expression and whether or not moving that
4920                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4921                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4922                     continue;
4923
4924                   /* The expression is computed in the dominated block and
4925                      it would be safe to compute it at the start of the
4926                      dominated block.  Now we have to determine if the
4927                      expression would reach the dominated block if it was
4928                      placed at the end of BB.  */
4929                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4930                     {
4931                       struct expr *expr = index_map[i];
4932                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4933                       rtx insn;
4934                       rtx set;
4935
4936                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4937                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4938                         occr = occr->next;
4939
4940                       gcc_assert (occr);
4941                       insn = occr->insn;
4942                       set = single_set (insn);
4943                       gcc_assert (set);
4944
4945                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4946                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
4947                          from the mode of the original destination pseudo.  */
4948                       if (expr->reaching_reg == NULL)
4949                         expr->reaching_reg
4950                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4951
4952                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4953                       delete_insn (insn);
4954                       occr->deleted_p = 1;
4955                       if (!insn_inserted_p)
4956                         {
4957                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
4958                           insn_inserted_p = 1;
4959                         }
4960                     }
4961                 }
4962             }
4963         }
4964       free (domby);
4965     }
4966
4967   free (index_map);
4968 }
4969
4970 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
4971
4972    Return nonzero if a change was made.  */
4973
4974 static int
4975 one_code_hoisting_pass (void)
4976 {
4977   int changed = 0;
4978
4979   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4980   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4981   if (gcse_file)
4982     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
4983
4984   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4985     {
4986       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4987       compute_code_hoist_data ();
4988       hoist_code ();
4989       free_code_hoist_mem ();
4990     }
4991
4992   free_hash_table (&expr_hash_table);
4993
4994   return changed;
4995 }
4996 \f
4997 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
4998     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
4999     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5000
5001             int i;
5002             float a[10];
5003
5004             void foo(float scale)
5005             {
5006               for (i=0; i<10; i++)
5007                 a[i] *= scale;
5008             }
5009
5010     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5011     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
5012     of the loop.
5013
5014       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
5015     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5016     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5017
5018       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5019     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5020     in the loop.  */
5021
5022 static hashval_t
5023 pre_ldst_expr_hash (const void *p)
5024 {
5025   int do_not_record_p = 0;
5026   const struct ls_expr *x = p;
5027   return hash_rtx (x->pattern, GET_MODE (x->pattern), &do_not_record_p, NULL, false);
5028 }
5029
5030 static int
5031 pre_ldst_expr_eq (const void *p1, const void *p2)
5032 {
5033   const struct ls_expr *ptr1 = p1, *ptr2 = p2;
5034   return expr_equiv_p (ptr1->pattern, ptr2->pattern);
5035 }
5036
5037 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5038    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5039
5040 static struct ls_expr *
5041 ldst_entry (rtx x)
5042 {
5043   int do_not_record_p = 0;
5044   struct ls_expr * ptr;
5045   unsigned int hash;
5046   void **slot;
5047   struct ls_expr e;
5048
5049   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5050                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5051
5052   e.pattern = x;
5053   slot = htab_find_slot_with_hash (pre_ldst_table, &e, hash, INSERT);
5054   if (*slot)
5055     return (struct ls_expr *)*slot;
5056
5057   ptr = xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5058
5059   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5060   ptr->expr         = NULL;
5061   ptr->pattern      = x;
5062   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5063   ptr->loads        = NULL_RTX;
5064   ptr->stores       = NULL_RTX;
5065   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5066   ptr->invalid      = 0;
5067   ptr->index        = 0;
5068   ptr->hash_index   = hash;
5069   pre_ldst_mems     = ptr;
5070   *slot = ptr;
5071
5072   return ptr;
5073 }
5074
5075 /* Free up an individual ldst entry.  */
5076
5077 static void
5078 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5079 {
5080   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5081   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5082
5083   free (ptr);
5084 }
5085
5086 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5087
5088 static void
5089 free_ldst_mems (void)
5090 {
5091   htab_delete (pre_ldst_table);
5092   pre_ldst_table = NULL;
5093
5094   while (pre_ldst_mems)
5095     {
5096       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5097
5098       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5099
5100       free_ldst_entry (tmp);
5101     }
5102
5103   pre_ldst_mems = NULL;
5104 }
5105
5106 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5107
5108 static void
5109 print_ldst_list (FILE * file)
5110 {
5111   struct ls_expr * ptr;
5112
5113   fprintf (file, "LDST list: \n");
5114
5115   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5116     {
5117       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5118
5119       print_rtl (file, ptr->pattern);
5120
5121       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5122
5123       if (ptr->loads)
5124         print_rtl (file, ptr->loads);
5125       else
5126         fprintf (file, "(nil)");
5127
5128       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5129
5130       if (ptr->stores)
5131         print_rtl (file, ptr->stores);
5132       else
5133         fprintf (file, "(nil)");
5134
5135       fprintf (file, "\n\n");
5136     }
5137
5138   fprintf (file, "\n");
5139 }
5140
5141 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5142
5143 static struct ls_expr *
5144 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5145 {
5146   struct ls_expr e;
5147   void **slot;
5148   e.pattern = x;
5149   slot = htab_find_slot (pre_ldst_table, &e, NO_INSERT);
5150   if (!slot || ((struct ls_expr *)*slot)->invalid)
5151     return NULL;
5152   return *slot;
5153 }
5154
5155 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5156
5157 static int
5158 enumerate_ldsts (void)
5159 {
5160   struct ls_expr * ptr;
5161   int n = 0;
5162
5163   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5164     ptr->index = n++;
5165
5166   return n;
5167 }
5168
5169 /* Return first item in the list.  */
5170
5171 static inline struct ls_expr *
5172 first_ls_expr (void)
5173 {
5174   return pre_ldst_mems;
5175 }
5176
5177 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5178
5179 static inline struct ls_expr *
5180 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5181 {
5182   return ptr->next;
5183 }
5184 \f
5185 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5186
5187 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5188    side effects. These are the types of loads we consider for the
5189    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5190
5191 static int
5192 simple_mem (rtx x)
5193 {
5194   if (! MEM_P (x))
5195     return 0;
5196
5197   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5198     return 0;
5199
5200   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5201     return 0;
5202
5203   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5204      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5205      continue.  */
5206   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5207     return 0;
5208
5209   if (side_effects_p (x))
5210     return 0;
5211
5212   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5213   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5214     return 0;
5215
5216   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5217     return 0;
5218
5219   return 1;
5220 }
5221
5222 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5223    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5224    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5225    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5226    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5227    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5228    fix it up.  */
5229
5230 static void
5231 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5232 {
5233   const char * fmt;
5234   int i, j;
5235   struct ls_expr * ptr;
5236
5237   /* Invalidate it in the list.  */
5238   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5239     {
5240       ptr = ldst_entry (x);
5241       ptr->invalid = 1;
5242     }
5243
5244   /* Recursively process the insn.  */
5245   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5246
5247   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5248     {
5249       if (fmt[i] == 'e')
5250         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5251       else if (fmt[i] == 'E')
5252         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5253           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5254     }
5255 }
5256
5257 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5258    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5259    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5260    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5261    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5262    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5263    later.  */
5264
5265 static void
5266 compute_ld_motion_mems (void)
5267 {
5268   struct ls_expr * ptr;
5269   basic_block bb;
5270   rtx insn;
5271
5272   pre_ldst_mems = NULL;
5273   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5274                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5275
5276   FOR_EACH_BB (bb)
5277     {
5278       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5279         {
5280           if (INSN_P (insn))
5281             {
5282               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5283                 {
5284                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5285                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5286
5287                   /* Check for a simple LOAD...  */
5288                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5289                     {
5290                       ptr = ldst_entry (src);
5291                       if (REG_P (dest))
5292                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5293                       else
5294                         ptr->invalid = 1;
5295                     }
5296                   else
5297                     {
5298                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5299                       invalidate_any_buried_refs (src);
5300                     }
5301
5302                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5303                      will block any movement we might do later. We only care
5304                      about this exact pattern since those are the only
5305                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5306                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5307                     {
5308                       ptr = ldst_entry (dest);
5309
5310                       if (! MEM_P (src)
5311                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5312                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5313                              returns 0 for all REGs.  */
5314                           && can_assign_to_reg_p (src))
5315                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5316                       else
5317                         ptr->invalid = 1;
5318                     }
5319                 }
5320               else
5321                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5322             }
5323         }
5324     }
5325 }
5326
5327 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5328    expression list for pre gcse.  */
5329
5330 static void
5331 trim_ld_motion_mems (void)
5332 {
5333   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5334   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5335
5336   while (ptr != NULL)
5337     {
5338       struct expr * expr;
5339
5340       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5341       if (! ptr->invalid)
5342         {
5343           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5344           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5345
5346           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5347                expr != NULL;
5348                expr = expr->next_same_hash)
5349             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5350               break;
5351         }
5352       else
5353         expr = (struct expr *) 0;
5354
5355       if (expr)
5356         {
5357           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5358           ptr->expr = expr;
5359           last = & ptr->next;
5360           ptr = ptr->next;
5361         }
5362       else
5363         {
5364           *last = ptr->next;
5365           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5366           free_ldst_entry (ptr);
5367           ptr = * last;
5368         }
5369     }
5370
5371   /* Show the world what we've found.  */
5372   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
5373     print_ldst_list (gcse_file);
5374 }
5375
5376 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5377    a reaching register, and update any stores that are needed if
5378    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5379    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5380    the reaching register into the store location. These keeps the
5381    correct value in the reaching register for the loads.  */
5382
5383 static void
5384 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5385 {
5386   struct ls_expr * mem_ptr;
5387
5388   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5389     {
5390       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5391          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5392          dead and should be eliminated later.  */
5393
5394       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5395          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5396          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5397          (set reg expr) in that insn.  */
5398       rtx list = mem_ptr->stores;
5399
5400       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5401         {
5402           rtx insn = XEXP (list, 0);
5403           rtx pat = PATTERN (insn);
5404           rtx src = SET_SRC (pat);
5405           rtx reg = expr->reaching_reg;
5406           rtx copy, new;
5407
5408           /* If we've already copied it, continue.  */
5409           if (expr->reaching_reg == src)
5410             continue;
5411
5412           if (gcse_file)
5413             {
5414               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5415               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
5416               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
5417               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
5418               fprintf (gcse_file, "\n");
5419             }
5420
5421           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5422           new = emit_insn_before (copy, insn);
5423           record_one_set (REGNO (reg), new);
5424           SET_SRC (pat) = reg;
5425
5426           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5427           INSN_CODE (insn) = -1;
5428           gcse_create_count++;
5429         }
5430     }
5431 }
5432 \f
5433 /* Store motion code.  */
5434
5435 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5436 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5437 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5438
5439 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5440    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5441 static int * regvec;
5442
5443 /* And current insn, for the same routine.  */
5444 static rtx compute_store_table_current_insn;
5445
5446 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5447 static sbitmap * st_antloc;
5448
5449 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5450 static int num_stores;
5451
5452 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5453    note_stores.  */
5454
5455 static void
5456 reg_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5457               void *data)
5458 {
5459   sbitmap bb_reg = data;
5460
5461   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5462     dest = SUBREG_REG (dest);
5463
5464   if (REG_P (dest))
5465     {
5466       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5467       if (bb_reg)
5468         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5469     }
5470 }
5471
5472 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5473    note_stores.  */
5474
5475 static void
5476 reg_clear_last_set (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5477               void *data)
5478 {
5479   int *dead_vec = data;
5480
5481   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5482     dest = SUBREG_REG (dest);
5483
5484   if (REG_P (dest) &&
5485       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5486     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5487 }
5488
5489 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5490    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5491
5492 static bool
5493 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
5494 {
5495   rtx reg;
5496
5497   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5498     {
5499       reg = XEXP (x, 0);
5500       if (regs_set[REGNO(reg)])
5501         return false;
5502     }
5503
5504   return true;
5505 }
5506
5507 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5508 static rtx
5509 extract_mentioned_regs (rtx x)
5510 {
5511   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5512 }
5513
5514 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5515    registers.  */
5516 static rtx
5517 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5518 {
5519   int i;
5520   enum rtx_code code;
5521   const char * fmt;
5522
5523   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5524  repeat:
5525
5526   if (x == 0)
5527     return accum;
5528
5529   code = GET_CODE (x);
5530   switch (code)
5531     {
5532     case REG:
5533       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5534
5535     case MEM:
5536       x = XEXP (x, 0);
5537       goto repeat;
5538
5539     case PRE_DEC:
5540     case PRE_INC:
5541     case POST_DEC:
5542     case POST_INC:
5543       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5544       gcc_unreachable ();
5545
5546     case PC:
5547     case CC0: /*FIXME*/
5548     case CONST:
5549     case CONST_INT:
5550     case CONST_DOUBLE:
5551     case CONST_VECTOR:
5552     case SYMBOL_REF:
5553     case LABEL_REF:
5554     case ADDR_VEC:
5555     case ADDR_DIFF_VEC:
5556       return accum;
5557
5558     default:
5559       break;
5560     }
5561
5562   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5563   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5564
5565   for (; i >= 0; i--)
5566     {
5567       if (fmt[i] == 'e')
5568         {
5569           rtx tem = XEXP (x, i);
5570
5571           /* If we are about to do the last recursive call
5572              needed at this level, change it into iteration.  */
5573           if (i == 0)
5574             {
5575               x = tem;
5576               goto repeat;
5577             }
5578
5579           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5580         }
5581       else if (fmt[i] == 'E')
5582         {
5583           int j;
5584
5585           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5586             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5587         }
5588     }
5589
5590   return accum;
5591 }
5592
5593 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5594    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5595    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5596    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5597    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5598
5599    The results are stored this way:
5600
5601    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5602    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5603       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5604       expression of this type may be anticipatable
5605    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5606       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5607    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5608       available is stored in reaching_reg.
5609
5610    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5611    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5612    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5613    */
5614
5615 static void
5616 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5617 {
5618   struct ls_expr * ptr;
5619   rtx dest, set, tmp;
5620   int check_anticipatable, check_available;
5621   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5622
5623   set = single_set (insn);
5624   if (!set)
5625     return;
5626
5627   dest = SET_DEST (set);
5628
5629   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5630       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5631     return;
5632
5633   if (side_effects_p (dest))
5634     return;
5635
5636   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5637      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5638      continue.  */
5639   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5640     return;
5641
5642   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5643      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5644   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5645     return;
5646
5647   ptr = ldst_entry (dest);
5648   if (!ptr->pattern_regs)
5649     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5650
5651   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5652      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5653   check_anticipatable = 0;
5654   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5655     check_anticipatable = 1;
5656   else
5657     {
5658       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5659       if (tmp != NULL_RTX
5660           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5661         check_anticipatable = 1;
5662     }
5663   if (check_anticipatable)
5664     {
5665       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5666         tmp = NULL_RTX;
5667       else
5668         tmp = insn;
5669       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5670                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5671     }
5672
5673   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5674      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5675      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5676   check_available = 0;
5677   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5678     check_available = 1;
5679   else
5680     {
5681       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5682       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5683         check_available = 1;
5684     }
5685   if (check_available)
5686     {
5687       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5688          failed last time.  */
5689       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5690         {
5691           for (tmp = BB_END (bb);
5692                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5693                tmp = PREV_INSN (tmp))
5694             continue;
5695           if (tmp == insn)
5696             check_available = 0;
5697         }
5698       else
5699         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5700                                               bb, regs_set_after,
5701                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5702     }
5703   if (!check_available)
5704     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5705 }
5706
5707 /* Find available and anticipatable stores.  */
5708
5709 static int
5710 compute_store_table (void)
5711 {
5712   int ret;
5713   basic_block bb;
5714   unsigned regno;
5715   rtx insn, pat, tmp;
5716   int *last_set_in, *already_set;
5717   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5718
5719   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5720
5721   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5722                                                        max_gcse_regno);
5723   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5724   pre_ldst_mems = 0;
5725   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5726                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5727   last_set_in = xcalloc (max_gcse_regno, sizeof (int));
5728   already_set = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
5729
5730   /* Find all the stores we care about.  */
5731   FOR_EACH_BB (bb)
5732     {
5733       /* First compute the registers set in this block.  */
5734       regvec = last_set_in;
5735
5736       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5737         {
5738           if (! INSN_P (insn))
5739             continue;
5740
5741           if (CALL_P (insn))
5742             {
5743               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5744                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5745                   {
5746                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5747                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5748                   }
5749             }
5750
5751           pat = PATTERN (insn);
5752           compute_store_table_current_insn = insn;
5753           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5754         }
5755
5756       /* Now find the stores.  */
5757       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5758       regvec = already_set;
5759       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5760         {
5761           if (! INSN_P (insn))
5762             continue;
5763
5764           if (CALL_P (insn))
5765             {
5766               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5767                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5768                   already_set[regno] = 1;
5769             }
5770
5771           pat = PATTERN (insn);
5772           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5773
5774           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5775           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5776
5777           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5778           compute_store_table_current_insn = insn;
5779           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5780           if (CALL_P (insn))
5781             {
5782               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5783                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno)
5784                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5785                   last_set_in[regno] = 0;
5786             }
5787         }
5788
5789 #ifdef ENABLE_CHECKING
5790       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5791       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5792         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5793 #endif
5794
5795       /* Clear temporary marks.  */
5796       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5797         {
5798           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5799           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5800               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5801             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5802         }
5803     }
5804
5805   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5806      be no opportunity to optimize them.  */
5807   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5808        ptr != NULL;
5809        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5810     {
5811       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5812         {
5813           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5814           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5815           free_ldst_entry (ptr);
5816         }
5817       else
5818         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5819     }
5820
5821   ret = enumerate_ldsts ();
5822
5823   if (gcse_file)
5824     {
5825       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5826       print_ldst_list (gcse_file);
5827     }
5828
5829   free (last_set_in);
5830   free (already_set);
5831   return ret;
5832 }
5833
5834 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5835    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5836    after the X.  */
5837
5838 static bool
5839 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5840 {
5841   if (after)
5842     return anti_dependence (x, store_pattern);
5843   else
5844     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5845                             rtx_addr_varies_p);
5846 }
5847
5848 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5849    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5850    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5851    after the insn X.  */
5852
5853 static bool
5854 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5855 {
5856   const char * fmt;
5857   int i, j;
5858   int ret = false;
5859
5860   if (!x)
5861     return false;
5862
5863   if (GET_CODE (x) == SET)
5864     x = SET_SRC (x);
5865
5866   if (MEM_P (x))
5867     {
5868       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5869         return true;
5870     }
5871
5872   /* Recursively process the insn.  */
5873   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5874
5875   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5876     {
5877       if (fmt[i] == 'e')
5878         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5879       else if (fmt[i] == 'E')
5880         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5881           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5882     }
5883   return ret;
5884 }
5885
5886 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5887    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5888    after the insn.  Return true if it does.  */
5889
5890 static bool
5891 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
5892 {
5893   rtx reg, base, note;
5894
5895   if (!INSN_P (insn))
5896     return false;
5897
5898   if (CALL_P (insn))
5899     {
5900       /* A normal or pure call might read from pattern,
5901          but a const call will not.  */
5902       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
5903         return true;
5904
5905       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5906          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5907       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5908         {
5909           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5910           if (!base
5911               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5912                   && GET_MODE (base) == Pmode
5913                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5914             return true;
5915         }
5916
5917       return false;
5918     }
5919
5920   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5921     {
5922       rtx pat = PATTERN (insn);
5923       rtx dest = SET_DEST (pat);
5924
5925       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5926         dest = XEXP (dest, 0);
5927
5928       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5929       if (MEM_P (dest)
5930           && !expr_equiv_p (dest, x))
5931         {
5932           if (after)
5933             {
5934               if (output_dependence (dest, x))
5935                 return true;
5936             }
5937           else
5938             {
5939               if (output_dependence (x, dest))
5940                 return true;
5941             }
5942         }
5943       if (find_loads (SET_SRC (pat), x, after))
5944         return true;
5945     }
5946   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
5947     return true;
5948
5949   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
5950      location aliased with X, then this insn kills X.  */
5951   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
5952   if (! note)
5953     return false;
5954   note = XEXP (note, 0);
5955
5956   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
5957      alias relationship, then it does not kill X.  */
5958   if (expr_equiv_p (note, x))
5959     return false;
5960
5961   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
5962   return find_loads (note, x, after);
5963 }
5964
5965 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
5966    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
5967    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
5968    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
5969
5970 static bool
5971 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
5972                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
5973 {
5974   rtx last = BB_END (bb), act;
5975
5976   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
5977     {
5978       /* We do not know where it will happen.  */
5979       if (fail_insn)
5980         *fail_insn = NULL_RTX;
5981       return true;
5982     }
5983
5984   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
5985   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
5986     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
5987       {
5988         if (fail_insn)
5989           *fail_insn = act;
5990         return true;
5991       }
5992
5993   return false;
5994 }
5995
5996 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
5997    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
5998    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
5999 static bool
6000 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6001                      int *regs_set_before)
6002 {
6003   rtx first = BB_HEAD (bb);
6004
6005   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
6006     return true;
6007
6008   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6009     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
6010       return true;
6011
6012   return false;
6013 }
6014
6015 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
6016    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
6017 static void
6018 build_store_vectors (void)
6019 {
6020   basic_block bb;
6021   int *regs_set_in_block;
6022   rtx insn, st;
6023   struct ls_expr * ptr;
6024   unsigned regno;
6025
6026   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6027      by aliasing later in its block.  */
6028   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6029   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
6030
6031   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6032   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6033
6034   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6035     {
6036       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6037         {
6038           insn = XEXP (st, 0);
6039           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6040
6041           /* If we've already seen an available expression in this block,
6042              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6043              copy the SRC expression to an unused register in case there
6044              are any side effects.  */
6045           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6046             {
6047               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6048               if (gcse_file)
6049                 fprintf (gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6050               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6051               continue;
6052             }
6053           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6054         }
6055
6056       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6057         {
6058           insn = XEXP (st, 0);
6059           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6060           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6061         }
6062     }
6063
6064   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6065   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6066
6067   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6068   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6069   regs_set_in_block = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
6070
6071   FOR_EACH_BB (bb)
6072     {
6073       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6074         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6075
6076       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6077         {
6078           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6079                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6080             {
6081               /* It should not be necessary to consider the expression
6082                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6083               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6084                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6085                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6086             }
6087           else
6088             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6089         }
6090     }
6091
6092   free (regs_set_in_block);
6093
6094   if (gcse_file)
6095     {
6096       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6097       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6098       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6099       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6100     }
6101 }
6102
6103 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6104    the BB_HEAD if needed.  */
6105
6106 static void
6107 insert_insn_start_bb (rtx insn, basic_block bb)
6108 {
6109   /* Insert at start of successor block.  */
6110   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6111   rtx before = BB_HEAD (bb);
6112   while (before != 0)
6113     {
6114       if (! LABEL_P (before)
6115           && (! NOTE_P (before)
6116               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6117         break;
6118       prev = before;
6119       if (prev == BB_END (bb))
6120         break;
6121       before = NEXT_INSN (before);
6122     }
6123
6124   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev);
6125
6126   if (gcse_file)
6127     {
6128       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6129                bb->index);
6130       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6131       fprintf (gcse_file, "\n");
6132     }
6133 }
6134
6135 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6136    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6137    if an edge insertion was performed.  */
6138
6139 static int
6140 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6141 {
6142   rtx reg, insn;
6143   basic_block bb;
6144   edge tmp;
6145   edge_iterator ei;
6146
6147   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6148      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6149   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6150     return 0;
6151
6152   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6153     return 0;
6154
6155   reg = expr->reaching_reg;
6156   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6157
6158   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6159      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6160      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6161   bb = e->dest;
6162   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6163     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6164       {
6165         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6166         
6167         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6168         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6169           break;
6170       }
6171
6172   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6173      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6174   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6175     {
6176       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6177         {
6178           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6179           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6180         }
6181       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6182       return 0;
6183     }
6184
6185   /* We can't put stores in the front of blocks pointed to by abnormal
6186      edges since that may put a store where one didn't used to be.  */
6187   gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
6188
6189   insert_insn_on_edge (insn, e);
6190
6191   if (gcse_file)
6192     {
6193       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6194                e->src->index, e->dest->index);
6195       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6196       fprintf (gcse_file, "\n");
6197     }
6198
6199   return 1;
6200 }
6201
6202 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6203    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6204
6205    This could be rather expensive.  */
6206
6207 static void
6208 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6209 {
6210   edge_iterator *stack, ei;
6211   int sp;
6212   edge act;
6213   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6214   rtx last, insn, note;
6215   rtx mem = smexpr->pattern;
6216
6217   stack = xmalloc (sizeof (edge_iterator) * n_basic_blocks);
6218   sp = 0;
6219   ei = ei_start (bb->succs);
6220
6221   sbitmap_zero (visited);
6222
6223   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6224   while (1)
6225     {
6226       if (!act)
6227         {
6228           if (!sp)
6229             {
6230               free (stack);
6231               sbitmap_free (visited);
6232               return;
6233             }
6234           act = ei_edge (stack[--sp]);
6235         }
6236       bb = act->dest;
6237
6238       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6239           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6240         {
6241           if (!ei_end_p (ei))
6242               ei_next (&ei);
6243           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6244           continue;
6245         }
6246       SET_BIT (visited, bb->index);
6247
6248       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6249         {
6250           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6251                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6252                last = XEXP (last, 1))
6253             continue;
6254           last = XEXP (last, 0);
6255         }
6256       else
6257         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6258
6259       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6260         if (INSN_P (insn))
6261           {
6262             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6263             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6264               continue;
6265
6266             if (gcse_file)
6267               fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6268                        INSN_UID (insn));
6269             remove_note (insn, note);
6270           }
6271
6272       if (!ei_end_p (ei))
6273         ei_next (&ei);
6274       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6275
6276       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6277         {
6278           if (act)
6279             stack[sp++] = ei;
6280           ei = ei_start (bb->succs);
6281           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6282         }
6283     }
6284 }
6285
6286 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6287
6288 static void
6289 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6290 {
6291   rtx insn, mem, note, set, ptr, pair;
6292
6293   mem = smexpr->pattern;
6294   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6295   insn = emit_insn_after (insn, del);
6296
6297   if (gcse_file)
6298     {
6299       fprintf (gcse_file,
6300                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6301       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6302       fprintf (gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6303       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6304       fprintf (gcse_file, "\n");
6305     }
6306
6307   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6308     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6309       {
6310         XEXP (ptr, 0) = insn;
6311         break;
6312       }
6313
6314   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement, and patch
6315      up the LIBCALL notes.  */
6316   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6317
6318   note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6319   if (note)
6320     {
6321       pair = XEXP (note, 0);
6322       note = find_reg_note (pair, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6323       XEXP (note, 0) = insn;
6324     }
6325   note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6326   if (note)
6327     {
6328       pair = XEXP (note, 0);
6329       note = find_reg_note (pair, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6330       XEXP (note, 0) = insn;
6331     }
6332
6333   delete_insn (del);
6334
6335   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6336      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6337      definition, so drop them.  */
6338   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6339     if (INSN_P (insn))
6340       {
6341         set = single_set (insn);
6342         if (!set)
6343           continue;
6344         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6345           return;
6346         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6347         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6348           continue;
6349
6350         if (gcse_file)
6351           fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6352                    INSN_UID (insn));
6353         remove_note (insn, note);
6354       }
6355   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6356 }
6357
6358
6359 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6360    the reaching_reg for later storing.  */
6361
6362 static void
6363 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6364 {
6365   rtx reg, i, del;
6366
6367   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6368     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6369
6370   reg = expr->reaching_reg;
6371
6372   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6373     {
6374       del = XEXP (i, 0);
6375       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6376         {
6377           /* We know there is only one since we deleted redundant
6378              ones during the available computation.  */
6379           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6380           break;
6381         }
6382     }
6383 }
6384
6385 /* Free memory used by store motion.  */
6386
6387 static void
6388 free_store_memory (void)
6389 {
6390   free_ldst_mems ();
6391
6392   if (ae_gen)
6393     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6394   if (ae_kill)
6395     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6396   if (transp)
6397     sbitmap_vector_free (transp);
6398   if (st_antloc)
6399     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6400   if (pre_insert_map)
6401     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6402   if (pre_delete_map)
6403     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6404   if (reg_set_in_block)
6405     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6406
6407   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6408   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6409 }
6410
6411 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6412    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6413
6414 static void
6415 store_motion (void)
6416 {
6417   basic_block bb;
6418   int x;
6419   struct ls_expr * ptr;
6420   int update_flow = 0;
6421
6422   if (gcse_file)
6423     {
6424       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6425       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6426     }
6427
6428   init_alias_analysis ();
6429
6430   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6431   num_stores = compute_store_table ();
6432   if (num_stores == 0)
6433     {
6434       htab_delete (pre_ldst_table);
6435       pre_ldst_table = NULL;
6436       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6437       end_alias_analysis ();
6438       return;
6439     }
6440
6441   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6442   build_store_vectors ();
6443   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6444   connect_infinite_loops_to_exit ();
6445
6446   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen,
6447                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6448                                 &pre_delete_map);
6449
6450   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6451   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6452     {
6453       /* If any of the edges we have above are abnormal, we can't move this
6454          store.  */
6455       for (x = NUM_EDGES (edge_list) - 1; x >= 0; x--)
6456         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index)
6457             && (INDEX_EDGE (edge_list, x)->flags & EDGE_ABNORMAL))
6458           break;
6459
6460       if (x >= 0)
6461         {
6462           if (gcse_file != NULL)
6463             fprintf (gcse_file,
6464                      "Can't replace store %d: abnormal edge from %d to %d\n",
6465                      ptr->index, INDEX_EDGE (edge_list, x)->src->index,
6466                      INDEX_EDGE (edge_list, x)->dest->index);
6467           continue;
6468         }
6469                       
6470       /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6471
6472       FOR_EACH_BB (bb)
6473         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6474           delete_store (ptr, bb);
6475
6476       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6477         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6478           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6479     }
6480
6481   if (update_flow)
6482     commit_edge_insertions ();
6483
6484   free_store_memory ();
6485   free_edge_list (edge_list);
6486   remove_fake_exit_edges ();
6487   end_alias_analysis ();
6488 }
6489
6490 \f
6491 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6492
6493 int
6494 bypass_jumps (FILE *file)
6495 {
6496   int changed;
6497
6498   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6499      setjmp, so just punt to be safe.  */
6500   if (current_function_calls_setjmp)
6501     return 0;
6502
6503   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
6504   debug_stderr = stderr;
6505   gcse_file = file;
6506
6507   /* Identify the basic block information for this function, including
6508      successors and predecessors.  */
6509   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6510
6511   if (file)
6512     dump_flow_info (file);
6513
6514   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6515   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6516     return 0;
6517
6518   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6519   bytes_used = 0;
6520
6521   /* We need alias.  */
6522   init_alias_analysis ();
6523
6524   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6525      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6526      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6527      computation.
6528
6529      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6530      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6531      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6532
6533   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6534   compute_sets ();
6535
6536   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6537   alloc_gcse_mem ();
6538   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, true, true);
6539   free_gcse_mem ();
6540
6541   if (file)
6542     {
6543       fprintf (file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6544                current_function_name (), n_basic_blocks);
6545       fprintf (file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6546     }
6547
6548   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6549   free_reg_set_mem ();
6550
6551   /* We are finished with alias.  */
6552   end_alias_analysis ();
6553   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
6554
6555   return changed;
6556 }
6557
6558 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6559    optimization about to be performed.  */
6560
6561 static bool
6562 is_too_expensive (const char *pass)
6563 {
6564   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6565      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6566      particularly useful.
6567
6568      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6569      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6570      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6571      threshold the number of blocks, uses something with a more
6572      graceful degradation.  */
6573   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6574     {
6575       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6576                "%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6577                pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6578
6579       return true;
6580     }
6581
6582   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6583      storage it's better just to disable the optimization.  */
6584   if ((n_basic_blocks
6585        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6586        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6587     {
6588       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6589                "%s: %d basic blocks and %d registers",
6590                pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6591
6592       return true;
6593     }
6594
6595   return false;
6596 }
6597 \f
6598 static bool
6599 gate_handle_jump_bypass (void)
6600 {
6601   return optimize > 0 && flag_gcse;
6602 }
6603
6604 /* Perform jump bypassing and control flow optimizations.  */
6605 static void
6606 rest_of_handle_jump_bypass (void)
6607 {
6608   cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6609   reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
6610
6611   if (bypass_jumps (dump_file))
6612     {
6613       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6614       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6615       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6616     }
6617 }
6618
6619 struct tree_opt_pass pass_jump_bypass =
6620 {
6621   "bypass",                             /* name */
6622   gate_handle_jump_bypass,              /* gate */   
6623   rest_of_handle_jump_bypass,           /* execute */       
6624   NULL,                                 /* sub */
6625   NULL,                                 /* next */
6626   0,                                    /* static_pass_number */
6627   TV_BYPASS,                            /* tv_id */
6628   0,                                    /* properties_required */
6629   0,                                    /* properties_provided */
6630   0,                                    /* properties_destroyed */
6631   0,                                    /* todo_flags_start */
6632   TODO_dump_func |
6633   TODO_ggc_collect | TODO_verify_flow,  /* todo_flags_finish */
6634   'G'                                   /* letter */
6635 };
6636
6637
6638 static bool
6639 gate_handle_gcse (void)
6640 {
6641   return optimize > 0 && flag_gcse;
6642 }
6643
6644
6645 static void
6646 rest_of_handle_gcse (void)
6647 {
6648   int save_csb, save_cfj;
6649   int tem2 = 0, tem;
6650
6651   tem = gcse_main (get_insns (), dump_file);
6652   rebuild_jump_labels (get_insns ());
6653   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6654
6655   save_csb = flag_cse_skip_blocks;
6656   save_cfj = flag_cse_follow_jumps;
6657   flag_cse_skip_blocks = flag_cse_follow_jumps = 0;
6658
6659   /* If -fexpensive-optimizations, re-run CSE to clean up things done
6660      by gcse.  */
6661   if (flag_expensive_optimizations)
6662     {
6663       timevar_push (TV_CSE);
6664       reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
6665       tem2 = cse_main (get_insns (), max_reg_num (), dump_file);
6666       purge_all_dead_edges ();
6667       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6668       timevar_pop (TV_CSE);
6669       cse_not_expected = !flag_rerun_cse_after_loop;
6670     }
6671
6672   /* If gcse or cse altered any jumps, rerun jump optimizations to clean
6673      things up.  */
6674   if (tem || tem2)
6675     {
6676       timevar_push (TV_JUMP);
6677       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6678       delete_dead_jumptables ();
6679       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE | CLEANUP_PRE_LOOP);
6680       timevar_pop (TV_JUMP);
6681     }
6682
6683   flag_cse_skip_blocks = save_csb;
6684   flag_cse_follow_jumps = save_cfj;
6685 }
6686
6687 struct tree_opt_pass pass_gcse =
6688 {
6689   "gcse1",                              /* name */
6690   gate_handle_gcse,                     /* gate */   
6691   rest_of_handle_gcse,                  /* execute */       
6692   NULL,                                 /* sub */
6693   NULL,                                 /* next */
6694   0,                                    /* static_pass_number */
6695   TV_GCSE,                              /* tv_id */
6696   0,                                    /* properties_required */
6697   0,                                    /* properties_provided */
6698   0,                                    /* properties_destroyed */
6699   0,                                    /* todo_flags_start */
6700   TODO_dump_func |
6701   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect,  /* todo_flags_finish */
6702   'G'                                   /* letter */
6703 };
6704
6705
6706 #include "gt-gcse.h"