OSDN Git Service

* config/m68k/m68k.c (notice_update_cc): Use SET_DEST and
[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       /* See if a REG_NOTE shows this equivalent to a simpler expression.
1704          This allows us to do a single GCSE pass and still eliminate
1705          redundant constants, addresses or other expressions that are
1706          constructed with multiple instructions.  */
1707       note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
1708       if (note != 0
1709           && (table->set_p
1710               ? gcse_constant_p (XEXP (note, 0))
1711               : want_to_gcse_p (XEXP (note, 0))))
1712         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1713
1714       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1715       if (! table->set_p
1716           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1717           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1718           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1719           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1720              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1721              for now.  */
1722           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1723           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1724           && want_to_gcse_p (src)
1725           /* Don't CSE a nop.  */
1726           && ! set_noop_p (pat)
1727           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1728              At this point this only function parameters should have
1729              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1730              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1731              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1732           && (note == NULL_RTX || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1733         {
1734           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1735              modified before this insn or if this is not the only SET in
1736              this insn.  */
1737           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
1738           /* An expression is not available if its operands are
1739              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1740              available if this is a branch, because we can't insert
1741              a set after the branch.  */
1742           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1743                          && ! JUMP_P (insn));
1744
1745           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1746         }
1747
1748       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1749       else if (table->set_p
1750                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1751                && ((REG_P (src)
1752                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1753                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1754                     && REGNO (src) != regno)
1755                    || gcse_constant_p (src))
1756                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1757                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1758                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1759                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1760                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
1761                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
1762         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1763     }
1764   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1765      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1766      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1767   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1768       {
1769         unsigned int regno = REGNO (src);
1770
1771         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1772         if (! table->set_p
1773             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1774             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1775            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1776            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1777            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1778               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1779               for now.  */
1780            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1781            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1782            && want_to_gcse_p (dest)
1783            /* Don't CSE a nop.  */
1784            && ! set_noop_p (pat)
1785            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1786               At this point this only function parameters should have
1787               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1788               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1789               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1790            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1791                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1792              {
1793                /* Stores are never anticipatable.  */
1794                int antic_p = 0;
1795                /* An expression is not available if its operands are
1796                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1797                   available if this is a branch, because we can't insert
1798                   a set after the branch.  */
1799                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1800                              && ! JUMP_P (insn);
1801
1802                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1803                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1804                                      antic_p, avail_p, table);
1805              }
1806       }
1807 }
1808
1809 static void
1810 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1811                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1812 {
1813   /* Currently nothing to do.  */
1814 }
1815
1816 static void
1817 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1818                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1819 {
1820   /* Currently nothing to do.  */
1821 }
1822
1823 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1824
1825    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1826
1827    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1828    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1829    are also in the PARALLEL.  Later.
1830
1831    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1832    otherwise it is for the expression hash table.
1833    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1834    not record any expressions.  */
1835
1836 static void
1837 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1838 {
1839   rtx pat = PATTERN (insn);
1840   int i;
1841
1842   if (in_libcall_block)
1843     return;
1844
1845   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1846      what's been modified.  */
1847
1848   if (GET_CODE (pat) == SET)
1849     hash_scan_set (pat, insn, table);
1850   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1851     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1852       {
1853         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1854
1855         if (GET_CODE (x) == SET)
1856           hash_scan_set (x, insn, table);
1857         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1858           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1859         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1860           hash_scan_call (x, insn, table);
1861       }
1862
1863   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1864     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1865   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1866     hash_scan_call (pat, insn, table);
1867 }
1868
1869 static void
1870 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1871 {
1872   int i;
1873   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1874   struct expr **flat_table;
1875   unsigned int *hash_val;
1876   struct expr *expr;
1877
1878   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1879   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1880
1881   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1882     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1883       {
1884         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1885         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1886       }
1887
1888   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1889            name, table->size, table->n_elems);
1890
1891   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1892     if (flat_table[i] != 0)
1893       {
1894         expr = flat_table[i];
1895         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1896                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1897         print_rtl (file, expr->expr);
1898         fprintf (file, "\n");
1899       }
1900
1901   fprintf (file, "\n");
1902
1903   free (flat_table);
1904   free (hash_val);
1905 }
1906
1907 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1908
1909    first_set records the first place in the block where the register
1910    is set and is used to compute "anticipatability".
1911
1912    last_set records the last place in the block where the register
1913    is set and is used to compute "availability".
1914
1915    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1916    valid, as a quick test to invalidate them.
1917
1918    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1919    and is used to compute "transparency".  */
1920
1921 static void
1922 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1923 {
1924   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1925   int cuid = INSN_CUID (insn);
1926
1927   info->last_set = cuid;
1928   if (info->last_bb != current_bb)
1929     {
1930       info->last_bb = current_bb;
1931       info->first_set = cuid;
1932       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1933     }
1934 }
1935
1936
1937 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1938    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1939    taken off pairwise.  */
1940
1941 static void
1942 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1943                    void * v_insn)
1944 {
1945   rtx dest_addr, insn;
1946   int bb;
1947
1948   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1949       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1950       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1951     dest = XEXP (dest, 0);
1952
1953   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1954      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1955      elsewhere.  */
1956
1957   if (! MEM_P (dest))
1958     return;
1959
1960   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1961   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1962   insn = (rtx) v_insn;
1963   bb = BLOCK_NUM (insn);
1964
1965   canon_modify_mem_list[bb] =
1966     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1967   canon_modify_mem_list[bb] =
1968     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1969 }
1970
1971 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1972    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1973    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1974
1975 static void
1976 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1977 {
1978   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1979
1980   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1981      everything.  */
1982   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1983   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1984
1985   if (CALL_P (insn))
1986     {
1987       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1988          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1989          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
1990       canon_modify_mem_list[bb] =
1991         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
1992       bitmap_set_bit (blocks_with_calls, bb);
1993     }
1994   else
1995     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
1996 }
1997
1998 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
1999    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2000    the SET is taking place.  */
2001
2002 static void
2003 record_last_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2004 {
2005   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2006
2007   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2008     dest = SUBREG_REG (dest);
2009
2010   if (REG_P (dest))
2011     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2012   else if (MEM_P (dest)
2013            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2014            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2015     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2016 }
2017
2018 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2019
2020    Expression entries are placed in the hash table if
2021    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2022    - src is something we want to perform GCSE on,
2023    - none of the operands are subsequently modified in the block
2024
2025    Assignment entries are placed in the hash table if
2026    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2027    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2028    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2029
2030    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2031
2032    TABLE is the table computed.  */
2033
2034 static void
2035 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2036 {
2037   unsigned int i;
2038
2039   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2040      registers are set in which blocks.
2041      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2042      compute.  Later.  */
2043   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2044
2045   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2046   clear_modify_mem_tables ();
2047   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2048   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2049
2050   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2051     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2052
2053   FOR_EACH_BB (current_bb)
2054     {
2055       rtx insn;
2056       unsigned int regno;
2057       int in_libcall_block;
2058
2059       /* First pass over the instructions records information used to
2060          determine when registers and memory are first and last set.
2061          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2062          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2063
2064       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2065         {
2066           if (! INSN_P (insn))
2067             continue;
2068
2069           if (CALL_P (insn))
2070             {
2071               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2072                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2073                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2074
2075               mark_call (insn);
2076             }
2077
2078           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2079         }
2080
2081       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2082       if (table->set_p
2083           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2084         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2085                        BB_HEAD (current_bb), table);
2086
2087       /* The next pass builds the hash table.  */
2088       in_libcall_block = 0;
2089       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2090         if (INSN_P (insn))
2091           {
2092             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2093               in_libcall_block = 1;
2094             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2095               in_libcall_block = 0;
2096             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2097             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2098               in_libcall_block = 0;
2099           }
2100     }
2101
2102   free (reg_avail_info);
2103   reg_avail_info = NULL;
2104 }
2105
2106 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2107    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2108    It is used to determine the number of buckets to use.
2109    SET_P determines whether set or expression table will
2110    be created.  */
2111
2112 static void
2113 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2114 {
2115   int n;
2116
2117   table->size = n_insns / 4;
2118   if (table->size < 11)
2119     table->size = 11;
2120
2121   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2122      Making it an odd number is simplest for now.
2123      ??? Later take some measurements.  */
2124   table->size |= 1;
2125   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2126   table->table = gmalloc (n);
2127   table->set_p = set_p;
2128 }
2129
2130 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2131
2132 static void
2133 free_hash_table (struct hash_table *table)
2134 {
2135   free (table->table);
2136 }
2137
2138 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2139    expression hash table.  */
2140
2141 static void
2142 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2143 {
2144   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2145   table->n_elems = 0;
2146   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2147
2148   compute_hash_table_work (table);
2149 }
2150 \f
2151 /* Expression tracking support.  */
2152
2153 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2154    table entry, or NULL if not found.  */
2155
2156 static struct expr *
2157 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2158 {
2159   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2160   struct expr *expr;
2161
2162   expr = table->table[hash];
2163
2164   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2165     expr = expr->next_same_hash;
2166
2167   return expr;
2168 }
2169
2170 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2171
2172 static struct expr *
2173 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2174 {
2175   do
2176     expr = expr->next_same_hash;
2177   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2178
2179   return expr;
2180 }
2181
2182 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2183    types may be mixed.  */
2184
2185 static void
2186 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2187 {
2188   rtx list, next;
2189
2190   for (list = *listp; list ; list = next)
2191     {
2192       next = XEXP (list, 1);
2193       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2194         free_EXPR_LIST_node (list);
2195       else
2196         free_INSN_LIST_node (list);
2197     }
2198
2199   *listp = NULL;
2200 }
2201
2202 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2203 static void
2204 clear_modify_mem_tables (void)
2205 {
2206   unsigned i;
2207   bitmap_iterator bi;
2208
2209   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2210     {
2211       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2212       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2213     }
2214   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2215   bitmap_clear (blocks_with_calls);
2216 }
2217
2218 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
2219
2220 static void
2221 free_modify_mem_tables (void)
2222 {
2223   clear_modify_mem_tables ();
2224   free (modify_mem_list);
2225   free (canon_modify_mem_list);
2226   modify_mem_list = 0;
2227   canon_modify_mem_list = 0;
2228 }
2229
2230 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2231    start of the block].  */
2232
2233 static void
2234 reset_opr_set_tables (void)
2235 {
2236   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2237      the block.  */
2238   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2239
2240   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2241      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2242      location has been modified.  */
2243   clear_modify_mem_tables ();
2244 }
2245
2246 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2247    INSN's basic block.  */
2248
2249 static int
2250 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2251 {
2252   int i, j;
2253   enum rtx_code code;
2254   const char *fmt;
2255
2256   if (x == 0)
2257     return 1;
2258
2259   code = GET_CODE (x);
2260   switch (code)
2261     {
2262     case PC:
2263     case CC0:
2264     case CONST:
2265     case CONST_INT:
2266     case CONST_DOUBLE:
2267     case CONST_VECTOR:
2268     case SYMBOL_REF:
2269     case LABEL_REF:
2270     case ADDR_VEC:
2271     case ADDR_DIFF_VEC:
2272       return 1;
2273
2274     case MEM:
2275       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2276                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2277         return 0;
2278       else
2279         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2280
2281     case REG:
2282       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2283
2284     default:
2285       break;
2286     }
2287
2288   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2289     {
2290       if (fmt[i] == 'e')
2291         {
2292           /* If we are about to do the last recursive call
2293              needed at this level, change it into iteration.
2294              This function is called enough to be worth it.  */
2295           if (i == 0)
2296             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2297
2298           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2299             return 0;
2300         }
2301       else if (fmt[i] == 'E')
2302         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2303           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2304             return 0;
2305     }
2306
2307   return 1;
2308 }
2309
2310 /* Mark things set by a CALL.  */
2311
2312 static void
2313 mark_call (rtx insn)
2314 {
2315   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2316     record_last_mem_set_info (insn);
2317 }
2318
2319 /* Mark things set by a SET.  */
2320
2321 static void
2322 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2323 {
2324   rtx dest = SET_DEST (pat);
2325
2326   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2327          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2328          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2329     dest = XEXP (dest, 0);
2330
2331   if (REG_P (dest))
2332     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2333   else if (MEM_P (dest))
2334     record_last_mem_set_info (insn);
2335
2336   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2337     mark_call (insn);
2338 }
2339
2340 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2341
2342 static void
2343 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2344 {
2345   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2346
2347   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2348     clob = XEXP (clob, 0);
2349
2350   if (REG_P (clob))
2351     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2352   else
2353     record_last_mem_set_info (insn);
2354 }
2355
2356 /* Record things set by INSN.
2357    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2358
2359 static void
2360 mark_oprs_set (rtx insn)
2361 {
2362   rtx pat = PATTERN (insn);
2363   int i;
2364
2365   if (GET_CODE (pat) == SET)
2366     mark_set (pat, insn);
2367   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2368     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2369       {
2370         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2371
2372         if (GET_CODE (x) == SET)
2373           mark_set (x, insn);
2374         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2375           mark_clobber (x, insn);
2376         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2377           mark_call (insn);
2378       }
2379
2380   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2381     mark_clobber (pat, insn);
2382   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2383     mark_call (insn);
2384 }
2385
2386 \f
2387 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2388
2389 /* Local properties of assignments.  */
2390 static sbitmap *cprop_pavloc;
2391 static sbitmap *cprop_absaltered;
2392
2393 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2394 static sbitmap *cprop_avin;
2395 static sbitmap *cprop_avout;
2396
2397 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2398    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2399
2400 static void
2401 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2402 {
2403   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2404   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2405
2406   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2407   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2408 }
2409
2410 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2411
2412 static void
2413 free_cprop_mem (void)
2414 {
2415   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2416   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2417   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2418   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2419 }
2420
2421 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2422    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2423    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2424    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2425    bit in BMAP.  */
2426
2427 static void
2428 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2429 {
2430   int i, j;
2431   basic_block bb;
2432   enum rtx_code code;
2433   reg_set *r;
2434   const char *fmt;
2435
2436   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2437      can't do it when there's no return value.  */
2438  repeat:
2439
2440   if (x == 0)
2441     return;
2442
2443   code = GET_CODE (x);
2444   switch (code)
2445     {
2446     case REG:
2447       if (set_p)
2448         {
2449           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2450             {
2451               FOR_EACH_BB (bb)
2452                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2453                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2454             }
2455           else
2456             {
2457               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2458                 SET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2459             }
2460         }
2461       else
2462         {
2463           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2464             {
2465               FOR_EACH_BB (bb)
2466                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2467                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2468             }
2469           else
2470             {
2471               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2472                 RESET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2473             }
2474         }
2475
2476       return;
2477
2478     case MEM:
2479       if (! MEM_READONLY_P (x))
2480         {
2481           bitmap_iterator bi;
2482           unsigned bb_index;
2483
2484           /* First handle all the blocks with calls.  We don't need to
2485              do any list walking for them.  */
2486           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_calls, 0, bb_index, bi)
2487             {
2488               if (set_p)
2489                 SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2490               else
2491                 RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2492             }
2493
2494             /* Now iterate over the blocks which have memory modifications
2495                but which do not have any calls.  */
2496             EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 
2497                                             blocks_with_calls,
2498                                             0, bb_index, bi)
2499               {
2500                 rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb_index];
2501
2502                 while (list_entry)
2503                   {
2504                     rtx dest, dest_addr;
2505
2506                     /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2507                        Examine each hunk of memory that is modified.  */
2508
2509                     dest = XEXP (list_entry, 0);
2510                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2511                     dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2512
2513                     if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2514                                                x, rtx_addr_varies_p))
2515                       {
2516                         if (set_p)
2517                           SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2518                         else
2519                           RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2520                         break;
2521                       }
2522                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2523                   }
2524               }
2525         }
2526
2527       x = XEXP (x, 0);
2528       goto repeat;
2529
2530     case PC:
2531     case CC0: /*FIXME*/
2532     case CONST:
2533     case CONST_INT:
2534     case CONST_DOUBLE:
2535     case CONST_VECTOR:
2536     case SYMBOL_REF:
2537     case LABEL_REF:
2538     case ADDR_VEC:
2539     case ADDR_DIFF_VEC:
2540       return;
2541
2542     default:
2543       break;
2544     }
2545
2546   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2547     {
2548       if (fmt[i] == 'e')
2549         {
2550           /* If we are about to do the last recursive call
2551              needed at this level, change it into iteration.
2552              This function is called enough to be worth it.  */
2553           if (i == 0)
2554             {
2555               x = XEXP (x, i);
2556               goto repeat;
2557             }
2558
2559           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2560         }
2561       else if (fmt[i] == 'E')
2562         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2563           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2564     }
2565 }
2566
2567 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2568    propagation.  */
2569
2570 static void
2571 compute_cprop_data (void)
2572 {
2573   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2574   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2575                      cprop_avout, cprop_avin);
2576 }
2577 \f
2578 /* Copy/constant propagation.  */
2579
2580 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2581 #define MAX_USES 8
2582
2583 /* Table of uses found in an insn.
2584    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2585 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2586
2587 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2588 static int reg_use_count;
2589
2590 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2591    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2592    and contains the number of uses in the table upon exit.
2593
2594    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2595    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2596
2597 static void
2598 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2599 {
2600   int i, j;
2601   enum rtx_code code;
2602   const char *fmt;
2603   rtx x = *xptr;
2604
2605   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2606      can't do it when there's no return value.  */
2607  repeat:
2608   if (x == 0)
2609     return;
2610
2611   code = GET_CODE (x);
2612   if (REG_P (x))
2613     {
2614       if (reg_use_count == MAX_USES)
2615         return;
2616
2617       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2618       reg_use_count++;
2619     }
2620
2621   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2622
2623   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2624     {
2625       if (fmt[i] == 'e')
2626         {
2627           /* If we are about to do the last recursive call
2628              needed at this level, change it into iteration.
2629              This function is called enough to be worth it.  */
2630           if (i == 0)
2631             {
2632               x = XEXP (x, 0);
2633               goto repeat;
2634             }
2635
2636           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2637         }
2638       else if (fmt[i] == 'E')
2639         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2640           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2641     }
2642 }
2643
2644 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2645    Returns nonzero is successful.  */
2646
2647 static int
2648 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2649 {
2650   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2651   rtx src = 0;
2652   int success = 0;
2653   rtx set = single_set (insn);
2654
2655   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2656   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2657     success = 1;
2658
2659   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2660   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2661     {
2662       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2663
2664       if (src)
2665         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2666     }
2667
2668   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
2669      replacement.  */
2670   if (note != 0)
2671     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
2672
2673   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2674     {
2675       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2676          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2677          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2678       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2679
2680       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2681           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2682         success = 1;
2683
2684       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2685          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2686          lose information.  */
2687       if (!success && note == 0 && set != 0
2688           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2689           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2690         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2691     }
2692
2693   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2694      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2695      not to happen, because previous code ought to synthesize
2696      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2697   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
2698     remove_note (insn, note);
2699
2700   return success;
2701 }
2702
2703 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2704    NULL no such set is found.  */
2705
2706 static struct expr *
2707 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2708 {
2709   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2710      use in a substitution.  */
2711   struct expr *set1 = 0;
2712
2713   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2714      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2715      need two sets like this available at the start of the block:
2716
2717        (set (reg X) (reg Y))
2718        (set (reg Y) (reg X))
2719
2720      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2721      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2722   while (1)
2723     {
2724       rtx src;
2725       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2726
2727       /* Find a set that is available at the start of the block
2728          which contains INSN.  */
2729       while (set)
2730         {
2731           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2732             break;
2733           set = next_set (regno, set);
2734         }
2735
2736       /* If no available set was found we've reached the end of the
2737          (possibly empty) copy chain.  */
2738       if (set == 0)
2739         break;
2740
2741       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2742
2743       src = SET_SRC (set->expr);
2744
2745       /* We know the set is available.
2746          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2747          have changed since the start of the block).
2748
2749          If the source operand changed, we may still use it for the next
2750          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2751
2752       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2753         set1 = set;
2754
2755       /* If the source of the set is anything except a register, then
2756          we have reached the end of the copy chain.  */
2757       if (! REG_P (src))
2758         break;
2759
2760       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2761          and see if we have an available copy into SRC.  */
2762       regno = REGNO (src);
2763     }
2764
2765   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2766      INSN.  */
2767   return set1;
2768 }
2769
2770 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2771    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2772    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2773    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2774    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2775    if a change was made.  */
2776
2777 static int
2778 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2779 {
2780   rtx new, set_src, note_src;
2781   rtx set = pc_set (jump);
2782   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2783
2784   if (note)
2785     {
2786       note_src = XEXP (note, 0);
2787       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2788         note_src = NULL_RTX;
2789     }
2790   else note_src = NULL_RTX;
2791
2792   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2793   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2794
2795   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2796      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2797   if (setcc != NULL_RTX
2798       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2799       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2800     {
2801       rtx setcc_src;
2802       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2803       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2804       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2805                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2806       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2807                                       setcc_src);
2808     }
2809   else
2810     setcc = NULL_RTX;
2811
2812   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2813
2814   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2815   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2816     return 0;
2817
2818   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2819   if (new == pc_rtx)
2820     delete_insn (jump);
2821   else
2822     {
2823       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2824          to one computed by setcc.  */
2825       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2826         return 0;
2827       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2828         {
2829           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2830              are two registers to be replaced by constants before the entire
2831              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2832              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2833              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2834              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2835              we need to attach a note to the branch itself to make this
2836              optimization work.  */
2837
2838           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2839             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2840           return 0;
2841         }
2842
2843       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2844       if (note_src)
2845         remove_note (jump, note);
2846
2847       /* If this has turned into an unconditional jump,
2848          then put a barrier after it so that the unreachable
2849          code will be deleted.  */
2850       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
2851         emit_barrier_after (jump);
2852      }
2853
2854 #ifdef HAVE_cc0
2855   /* Delete the cc0 setter.  */
2856   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2857     delete_insn (setcc);
2858 #endif
2859
2860   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2861
2862   global_const_prop_count++;
2863   if (gcse_file != NULL)
2864     {
2865       fprintf (gcse_file,
2866                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2867                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2868       print_rtl (gcse_file, src);
2869       fprintf (gcse_file, "\n");
2870     }
2871   purge_dead_edges (bb);
2872
2873   return 1;
2874 }
2875
2876 static bool
2877 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, bool alter_jumps)
2878 {
2879   rtx sset;
2880
2881   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2882      conditional branch instructions first.  */
2883   if (alter_jumps
2884       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2885       && NEXT_INSN (insn)
2886       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2887     {
2888       rtx dest = SET_DEST (sset);
2889       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2890           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2891         return 1;
2892     }
2893
2894   /* Handle normal insns next.  */
2895   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2896       && try_replace_reg (from, to, insn))
2897     return 1;
2898
2899   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2900      We're pretty specific about what we will handle in this
2901      code, we can extend this as necessary over time.
2902
2903      Right now the insn in question must look like
2904      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2905   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2906     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2907   return 0;
2908 }
2909
2910 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2911    The result is nonzero if a change was made.  */
2912
2913 static int
2914 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2915 {
2916   struct reg_use *reg_used;
2917   int changed = 0;
2918   rtx note;
2919
2920   if (!INSN_P (insn))
2921     return 0;
2922
2923   reg_use_count = 0;
2924   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2925
2926   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2927
2928   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2929   if (note)
2930     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2931
2932   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2933        reg_used++, reg_use_count--)
2934     {
2935       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2936       rtx pat, src;
2937       struct expr *set;
2938
2939       /* Ignore registers created by GCSE.
2940          We do this because ...  */
2941       if (regno >= max_gcse_regno)
2942         continue;
2943
2944       /* If the register has already been set in this block, there's
2945          nothing we can do.  */
2946       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2947         continue;
2948
2949       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2950          at the start of the block.  */
2951       set = find_avail_set (regno, insn);
2952       if (! set)
2953         continue;
2954
2955       pat = set->expr;
2956       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2957       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2958
2959       src = SET_SRC (pat);
2960
2961       /* Constant propagation.  */
2962       if (gcse_constant_p (src))
2963         {
2964           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
2965             {
2966               changed = 1;
2967               global_const_prop_count++;
2968               if (gcse_file != NULL)
2969                 {
2970                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
2971                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
2972                   print_rtl (gcse_file, src);
2973                   fprintf (gcse_file, "\n");
2974                 }
2975               if (INSN_DELETED_P (insn))
2976                 return 1;
2977             }
2978         }
2979       else if (REG_P (src)
2980                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2981                && REGNO (src) != regno)
2982         {
2983           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
2984             {
2985               changed = 1;
2986               global_copy_prop_count++;
2987               if (gcse_file != NULL)
2988                 {
2989                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
2990                            regno, INSN_UID (insn));
2991                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
2992                 }
2993
2994               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
2995                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
2996               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
2997                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
2998                  and made things worse.  */
2999             }
3000         }
3001     }
3002
3003   return changed;
3004 }
3005
3006 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
3007    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
3008    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3009    can legitimately make replacements.  */
3010
3011 static void
3012 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3013 {
3014   rtx x = *xptr;
3015
3016   if (x == 0)
3017     return;
3018
3019   switch (GET_CODE (x))
3020     {
3021     case ZERO_EXTRACT:
3022     case SIGN_EXTRACT:
3023     case STRICT_LOW_PART:
3024       return;
3025
3026     case PRE_DEC:
3027     case PRE_INC:
3028     case POST_DEC:
3029     case POST_INC:
3030     case PRE_MODIFY:
3031     case POST_MODIFY:
3032       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3033          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3034          codes nonetheless.  */
3035       return;
3036
3037     case SUBREG:
3038       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3039          the non-written words unchanged.  */
3040       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3041         return;
3042       break;
3043
3044     default:
3045       break;
3046     }
3047
3048   find_used_regs (xptr, data);
3049 }
3050
3051 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3052    their REG_EQUAL notes need updating.  */
3053
3054 static bool
3055 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, bool alter_jumps, rtx *libcall_sp)
3056 {
3057   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3058
3059   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3060      change the hard registers mentioned.  */
3061   if (REG_P (x)
3062       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3063           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3064               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3065     {
3066       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3067       struct elt_loc_list *l;
3068
3069       if (!val)
3070         return false;
3071       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3072         {
3073           rtx this_rtx = l->loc;
3074           rtx note;
3075
3076           /* Don't CSE non-constant values out of libcall blocks.  */
3077           if (l->in_libcall && ! CONSTANT_P (this_rtx))
3078             continue;
3079
3080           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3081             newcnst = this_rtx;
3082           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3083               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3084                  At this point this only function parameters should have
3085                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3086                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3087                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3088               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3089                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3090             newreg = this_rtx;
3091         }
3092       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3093         {
3094           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
3095              match the new register, we either have to abandon this replacement
3096              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
3097              or make it delete the REG_EUAQL note, and fix up all passes that
3098              require the REG_EQUAL note there.  */
3099           bool adjusted;
3100
3101           adjusted = adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp);
3102           gcc_assert (adjusted);
3103           
3104           if (gcse_file != NULL)
3105             {
3106               fprintf (gcse_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3107                        REGNO (x));
3108               fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
3109                        INSN_UID (insn));
3110               print_rtl (gcse_file, newcnst);
3111               fprintf (gcse_file, "\n");
3112             }
3113           local_const_prop_count++;
3114           return true;
3115         }
3116       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3117         {
3118           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
3119           if (gcse_file != NULL)
3120             {
3121               fprintf (gcse_file,
3122                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3123                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3124               fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3125             }
3126           local_copy_prop_count++;
3127           return true;
3128         }
3129     }
3130   return false;
3131 }
3132
3133 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3134    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
3135    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
3136    be made.  */
3137 static bool
3138 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
3139 {
3140   rtx end;
3141
3142   while ((end = *libcall_sp++))
3143     {
3144       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3145
3146       if (! note)
3147         continue;
3148
3149       if (REG_P (newval))
3150         {
3151           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
3152             {
3153               do
3154                 {
3155                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3156                   if (! note)
3157                     continue;
3158                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
3159                     return false;
3160                 }
3161               while ((end = *libcall_sp++));
3162               return true;
3163             }
3164         }
3165       XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
3166       insn = end;
3167     }
3168   return true;
3169 }
3170
3171 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3172
3173 /* Do local const/copy propagation (i.e. within each basic block).
3174    If ALTER_JUMPS is true, allow propagating into jump insns, which
3175    could modify the CFG.  */
3176
3177 static void
3178 local_cprop_pass (bool alter_jumps)
3179 {
3180   basic_block bb;
3181   rtx insn;
3182   struct reg_use *reg_used;
3183   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3184   bool changed = false;
3185
3186   cselib_init (false);
3187   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3188   *libcall_sp = 0;
3189   FOR_EACH_BB (bb)
3190     {
3191       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3192         {
3193           if (INSN_P (insn))
3194             {
3195               rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3196
3197               if (note)
3198                 {
3199                   gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3200                   *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3201                 }
3202               note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3203               if (note)
3204                 libcall_sp++;
3205               note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3206               do
3207                 {
3208                   reg_use_count = 0;
3209                   note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs,
3210                              NULL);
3211                   if (note)
3212                     local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3213
3214                   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3215                        reg_used++, reg_use_count--)
3216                     if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3217                         libcall_sp))
3218                       {
3219                         changed = true;
3220                         break;
3221                       }
3222                   if (INSN_DELETED_P (insn))
3223                     break;
3224                 }
3225               while (reg_use_count);
3226             }
3227           cselib_process_insn (insn);
3228         }
3229
3230       /* Forget everything at the end of a basic block.  Make sure we are
3231          not inside a libcall, they should never cross basic blocks.  */
3232       cselib_clear_table ();
3233       gcc_assert (libcall_sp == &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS]);
3234     }
3235
3236   cselib_finish ();
3237
3238   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3239   if (changed && alter_jumps)
3240     {
3241       delete_unreachable_blocks ();
3242       free_reg_set_mem ();
3243       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3244       compute_sets ();
3245     }
3246 }
3247
3248 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3249    nonzero if a change was made.  */
3250
3251 static int
3252 cprop (int alter_jumps)
3253 {
3254   int changed;
3255   basic_block bb;
3256   rtx insn;
3257
3258   /* Note we start at block 1.  */
3259   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3260     {
3261       if (gcse_file != NULL)
3262         fprintf (gcse_file, "\n");
3263       return 0;
3264     }
3265
3266   changed = 0;
3267   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3268     {
3269       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3270          start of the block].  */
3271       reset_opr_set_tables ();
3272
3273       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3274         if (INSN_P (insn))
3275           {
3276             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3277
3278             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3279             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3280                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3281             if (! NOTE_P (insn))
3282               mark_oprs_set (insn);
3283           }
3284     }
3285
3286   if (gcse_file != NULL)
3287     fprintf (gcse_file, "\n");
3288
3289   return changed;
3290 }
3291
3292 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3293    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3294
3295    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3296    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3297    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3298    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3299    recording the value of *every* register scanned by canonicalize_condition,
3300    but this would require some code reorganization.  */
3301
3302 rtx
3303 fis_get_condition (rtx jump)
3304 {
3305   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3306 }
3307
3308 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3309    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3310
3311 static bool
3312 implicit_set_cond_p (rtx cond)
3313 {
3314   enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3315   rtx cst = XEXP (cond, 1);
3316
3317   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3318      contain a signed zero.  */
3319   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3320     {
3321       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3322          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3323          the optimization can't be performed.  */
3324       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3325          always return zero for them.  */
3326       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3327         {
3328           REAL_VALUE_TYPE d;
3329           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3330           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3331             return 0;
3332         }
3333       else
3334         return 0;
3335     }
3336
3337   return gcse_constant_p (cst);
3338 }
3339
3340 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3341    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3342    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3343    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3344    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3345    basic block.  */
3346
3347 static void
3348 find_implicit_sets (void)
3349 {
3350   basic_block bb, dest;
3351   unsigned int count;
3352   rtx cond, new;
3353
3354   count = 0;
3355   FOR_EACH_BB (bb)
3356     /* Check for more than one successor.  */
3357     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3358       {
3359         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3360
3361         if (cond
3362             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3363             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3364             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3365             && implicit_set_cond_p (cond))
3366           {
3367             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3368                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3369
3370             if (dest && single_pred_p (dest)
3371                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3372               {
3373                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3374                                              XEXP (cond, 1));
3375                 implicit_sets[dest->index] = new;
3376                 if (gcse_file)
3377                   {
3378                     fprintf(gcse_file, "Implicit set of reg %d in ",
3379                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3380                     fprintf(gcse_file, "basic block %d\n", dest->index);
3381                   }
3382                 count++;
3383               }
3384           }
3385       }
3386
3387   if (gcse_file)
3388     fprintf (gcse_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3389 }
3390
3391 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3392    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3393    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3394    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3395
3396 static int
3397 one_cprop_pass (int pass, bool cprop_jumps, bool bypass_jumps)
3398 {
3399   int changed = 0;
3400
3401   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3402   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3403
3404   local_cprop_pass (cprop_jumps);
3405
3406   /* Determine implicit sets.  */
3407   implicit_sets = xcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
3408   find_implicit_sets ();
3409
3410   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3411   compute_hash_table (&set_hash_table);
3412
3413   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3414   free (implicit_sets);
3415   implicit_sets = NULL;
3416
3417   if (gcse_file)
3418     dump_hash_table (gcse_file, "SET", &set_hash_table);
3419   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3420     {
3421       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3422       compute_cprop_data ();
3423       changed = cprop (cprop_jumps);
3424       if (bypass_jumps)
3425         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3426       free_cprop_mem ();
3427     }
3428
3429   free_hash_table (&set_hash_table);
3430
3431   if (gcse_file)
3432     {
3433       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3434                current_function_name (), pass, bytes_used);
3435       fprintf (gcse_file, "%d local const props, %d local copy props, ",
3436                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3437       fprintf (gcse_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3438                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3439     }
3440   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3441   if (changed && cprop_jumps)
3442     delete_unreachable_blocks ();
3443
3444   return changed;
3445 }
3446 \f
3447 /* Bypass conditional jumps.  */
3448
3449 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3450    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3451    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3452    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3453
3454 static int bypass_last_basic_block;
3455
3456 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3457    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3458    find_avail_set.  */
3459
3460 static struct expr *
3461 find_bypass_set (int regno, int bb)
3462 {
3463   struct expr *result = 0;
3464
3465   for (;;)
3466     {
3467       rtx src;
3468       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3469
3470       while (set)
3471         {
3472           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3473             break;
3474           set = next_set (regno, set);
3475         }
3476
3477       if (set == 0)
3478         break;
3479
3480       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3481
3482       src = SET_SRC (set->expr);
3483       if (gcse_constant_p (src))
3484         result = set;
3485
3486       if (! REG_P (src))
3487         break;
3488
3489       regno = REGNO (src);
3490     }
3491   return result;
3492 }
3493
3494
3495 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3496    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3497    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3498    function is required to check that our data flow analysis is still
3499    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3500
3501 static bool
3502 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
3503 {
3504   rtx insn;
3505
3506   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3507     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3508       return true;
3509
3510   return false;
3511 }
3512
3513 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3514    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3515    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3516    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3517    Returns nonzero if a change was made.
3518
3519    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3520    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3521    these inserted insns when performing its transformations.  */
3522
3523 static int
3524 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3525 {
3526   rtx insn, note;
3527   edge e, edest;
3528   int i, change;
3529   int may_be_loop_header;
3530   unsigned removed_p;
3531   edge_iterator ei;
3532
3533   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3534
3535   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3536   reg_use_count = 0;
3537   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3538   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3539   if (note)
3540     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3541
3542   may_be_loop_header = false;
3543   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3544     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3545       {
3546         may_be_loop_header = true;
3547         break;
3548       }
3549
3550   change = 0;
3551   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3552     {
3553       removed_p = 0;
3554           
3555       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3556         {
3557           ei_next (&ei);
3558           continue;
3559         }
3560
3561       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3562       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3563         {
3564           ei_next (&ei);
3565           continue;
3566         }
3567
3568       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3569          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3570          optimizations, so prevent this.  */
3571       if (may_be_loop_header
3572           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3573         {
3574           ei_next (&ei);
3575           continue;
3576         }
3577
3578       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3579         {
3580           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3581           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3582           basic_block dest, old_dest;
3583           struct expr *set;
3584           rtx src, new;
3585
3586           if (regno >= max_gcse_regno)
3587             continue;
3588
3589           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3590
3591           if (! set)
3592             continue;
3593
3594           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3595           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3596             continue;
3597
3598           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3599
3600           if (setcc != NULL)
3601               src = simplify_replace_rtx (src,
3602                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3603                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3604
3605           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3606                                       SET_SRC (set->expr));
3607
3608           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3609              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3610              has instructions associated with it, as these insns won't
3611              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3612
3613           if (new == pc_rtx)
3614             {
3615               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3616               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3617             }
3618           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3619             {
3620               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3621               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3622               edest = find_edge (bb, dest);
3623               if (edest && edest->insns.r)
3624                 dest = NULL;
3625             }
3626           else
3627             dest = NULL;
3628
3629           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3630              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3631              edges.  */
3632
3633           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc)))
3634               && find_edge (e->src, dest))
3635             dest = NULL;
3636
3637           old_dest = e->dest;
3638           if (dest != NULL
3639               && dest != old_dest
3640               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3641             {
3642               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3643
3644               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3645                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3646               if (setcc)
3647                 {
3648                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3649                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3650                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3651                 }
3652
3653               if (gcse_file != NULL)
3654                 {
3655                   fprintf (gcse_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3656                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3657                            regno, INSN_UID (jump));
3658                   print_rtl (gcse_file, SET_SRC (set->expr));
3659                   fprintf (gcse_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3660                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3661                 }
3662               change = 1;
3663               removed_p = 1;
3664               break;
3665             }
3666         }
3667       if (!removed_p)
3668         ei_next (&ei);
3669     }
3670   return change;
3671 }
3672
3673 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3674    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3675    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3676    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3677
3678    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3679
3680 static int
3681 bypass_conditional_jumps (void)
3682 {
3683   basic_block bb;
3684   int changed;
3685   rtx setcc;
3686   rtx insn;
3687   rtx dest;
3688
3689   /* Note we start at block 1.  */
3690   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3691     return 0;
3692
3693   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3694   mark_dfs_back_edges ();
3695
3696   changed = 0;
3697   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3698                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3699     {
3700       /* Check for more than one predecessor.  */
3701       if (!single_pred_p (bb))
3702         {
3703           setcc = NULL_RTX;
3704           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3705             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3706               {
3707                 if (setcc)
3708                   break;
3709                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3710                   break;
3711
3712                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3713                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3714                   setcc = insn;
3715                 else
3716                   break;
3717               }
3718             else if (JUMP_P (insn))
3719               {
3720                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3721                     && onlyjump_p (insn))
3722                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3723                 break;
3724               }
3725             else if (INSN_P (insn))
3726               break;
3727         }
3728     }
3729
3730   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3731      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3732   if (changed)
3733     commit_edge_insertions();
3734
3735   return changed;
3736 }
3737 \f
3738 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3739
3740 /* Local properties of expressions.  */
3741 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3742 static sbitmap *transp;
3743
3744 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3745    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3746    created by a calls.  */
3747 static sbitmap *transpout;
3748
3749 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3750 static sbitmap *comp;
3751
3752 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3753 static sbitmap *antloc;
3754
3755 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3756    point.  */
3757 static sbitmap *pre_optimal;
3758
3759 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3760 static sbitmap *pre_redundant;
3761
3762 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3763 static sbitmap *pre_insert_map;
3764
3765 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3766 static sbitmap *pre_delete_map;
3767
3768 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3769 static struct edge_list *edge_list;
3770
3771 /* Redundant insns.  */
3772 static sbitmap pre_redundant_insns;
3773
3774 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3775
3776 static void
3777 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3778 {
3779   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3780   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3781   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3782
3783   pre_optimal = NULL;
3784   pre_redundant = NULL;
3785   pre_insert_map = NULL;
3786   pre_delete_map = NULL;
3787   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3788
3789   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3790 }
3791
3792 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3793
3794 static void
3795 free_pre_mem (void)
3796 {
3797   sbitmap_vector_free (transp);
3798   sbitmap_vector_free (comp);
3799
3800   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3801
3802   if (pre_optimal)
3803     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3804   if (pre_redundant)
3805     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3806   if (pre_insert_map)
3807     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3808   if (pre_delete_map)
3809     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3810
3811   transp = comp = NULL;
3812   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3813 }
3814
3815 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3816
3817 static void
3818 compute_pre_data (void)
3819 {
3820   sbitmap trapping_expr;
3821   basic_block bb;
3822   unsigned int ui;
3823
3824   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3825   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3826
3827   /* Collect expressions which might trap.  */
3828   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3829   sbitmap_zero (trapping_expr);
3830   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3831     {
3832       struct expr *e;
3833       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3834         if (may_trap_p (e->expr))
3835           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3836     }
3837
3838   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3839
3840      ~(TRANSP | COMP)
3841   */
3842
3843   FOR_EACH_BB (bb)
3844     {
3845       edge e;
3846       edge_iterator ei;
3847
3848       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3849          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3850          place the instruction on the edge.  So make them neither
3851          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3852       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3853         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3854           {
3855             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3856             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3857             break;
3858           }
3859
3860       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3861       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3862     }
3863
3864   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3865                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3866   sbitmap_vector_free (antloc);
3867   antloc = NULL;
3868   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3869   ae_kill = NULL;
3870   sbitmap_free (trapping_expr);
3871 }
3872 \f
3873 /* PRE utilities */
3874
3875 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3876    block BB.
3877
3878    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3879    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3880
3881    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3882    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3883    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3884    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3885    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3886    the closest such expression.  */
3887
3888 static int
3889 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3890 {
3891   edge pred;
3892   edge_iterator ei;
3893   
3894   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3895     {
3896       basic_block pred_bb = pred->src;
3897
3898       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3899           /* Has predecessor has already been visited?  */
3900           || visited[pred_bb->index])
3901         ;/* Nothing to do.  */
3902
3903       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3904       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3905         {
3906           /* Is this the occurrence we're looking for?
3907              Note that there's only one generating occurrence per block
3908              so we just need to check the block number.  */
3909           if (occr_bb == pred_bb)
3910             return 1;
3911
3912           visited[pred_bb->index] = 1;
3913         }
3914       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3915       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3916         visited[pred_bb->index] = 1;
3917
3918       /* Neither gen nor kill.  */
3919       else
3920         {
3921           visited[pred_bb->index] = 1;
3922           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3923             return 1;
3924         }
3925     }
3926
3927   /* All paths have been checked.  */
3928   return 0;
3929 }
3930
3931 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3932    memory allocated for that function is returned.  */
3933
3934 static int
3935 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3936 {
3937   int rval;
3938   char *visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
3939
3940   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3941
3942   free (visited);
3943   return rval;
3944 }
3945 \f
3946
3947 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3948    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3949    the value of BB.  */
3950
3951 static rtx
3952 process_insert_insn (struct expr *expr)
3953 {
3954   rtx reg = expr->reaching_reg;
3955   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3956   rtx pat;
3957
3958   start_sequence ();
3959
3960   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3961      just copy it to a register.  */
3962   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3963     emit_move_insn (reg, exp);
3964
3965   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3966      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3967      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3968   else
3969     {
3970       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3971
3972       if (insn_invalid_p (insn))
3973         gcc_unreachable ();
3974     }
3975   
3976
3977   pat = get_insns ();
3978   end_sequence ();
3979
3980   return pat;
3981 }
3982
3983 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3984
3985    This is used by both the PRE and code hoisting.
3986
3987    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3988    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3989    no sense for code hoisting.  */
3990
3991 static void
3992 insert_insn_end_bb (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
3993 {
3994   rtx insn = BB_END (bb);
3995   rtx new_insn;
3996   rtx reg = expr->reaching_reg;
3997   int regno = REGNO (reg);
3998   rtx pat, pat_end;
3999
4000   pat = process_insert_insn (expr);
4001   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
4002
4003   pat_end = pat;
4004   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
4005     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
4006
4007   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4008      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
4009      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4010
4011   if (JUMP_P (insn)
4012       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
4013           && (!single_succ_p (bb)
4014               || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4015     {
4016 #ifdef HAVE_cc0
4017       rtx note;
4018 #endif
4019       /* It should always be the case that we can put these instructions
4020          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4021          Check this.  */
4022       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
4023                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4024                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4025
4026       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4027          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4028          the new instruction just before the tablejump.  */
4029       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4030           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4031         insn = prev_real_insn (insn);
4032
4033 #ifdef HAVE_cc0
4034       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4035          if cc0 isn't set.  */
4036       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4037       if (note)
4038         insn = XEXP (note, 0);
4039       else
4040         {
4041           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4042           if (maybe_cc0_setter
4043               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4044               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4045             insn = maybe_cc0_setter;
4046         }
4047 #endif
4048       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4049       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4050     }
4051
4052   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4053      of exception handling.  */
4054   else if (CALL_P (insn)
4055            && (!single_succ_p (bb)
4056                || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4057     {
4058       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4059          we search backward and place the instructions before the first
4060          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4061          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4062
4063          It should always be the case that we can put these instructions
4064          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4065          Check this.  */
4066
4067       gcc_assert (!pre
4068                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4069                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4070
4071       /* Since different machines initialize their parameter registers
4072          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4073          parameter registers.  */
4074       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4075
4076       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4077          before the first parameter load.
4078
4079          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4080          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4081          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4082          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4083          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4084       while (LABEL_P (insn)
4085              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4086         insn = NEXT_INSN (insn);
4087
4088       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4089     }
4090   else
4091     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn);
4092
4093   while (1)
4094     {
4095       if (INSN_P (pat))
4096         {
4097           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4098           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4099         }
4100       if (pat == pat_end)
4101         break;
4102       pat = NEXT_INSN (pat);
4103     }
4104
4105   gcse_create_count++;
4106
4107   if (gcse_file)
4108     {
4109       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4110                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4111       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4112                expr->bitmap_index, regno);
4113     }
4114 }
4115
4116 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4117    the expressions fully redundant.  */
4118
4119 static int
4120 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4121 {
4122   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4123   sbitmap *inserted;
4124
4125   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4126      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4127
4128   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4129   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4130   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4131   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4132
4133   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4134     {
4135       int indx;
4136       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4137
4138       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4139         {
4140           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4141
4142           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4143             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4144               {
4145                 struct expr *expr = index_map[j];
4146                 struct occr *occr;
4147
4148                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4149                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4150                   {
4151                     if (! occr->deleted_p)
4152                       continue;
4153
4154                     /* Insert this expression on this edge if it would
4155                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4156                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4157                       {
4158                         rtx insn;
4159                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4160
4161                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4162                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4163                            the previous block. There are several alternatives
4164                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4165                            handling this situation.  This one is easiest for
4166                            now.  */
4167
4168                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
4169                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4170                         else
4171                           {
4172                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4173                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4174                           }
4175
4176                         if (gcse_file)
4177                           {
4178                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4179                                      bb->index,
4180                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4181                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4182                                      expr->bitmap_index);
4183                           }
4184
4185                         update_ld_motion_stores (expr);
4186                         SET_BIT (inserted[e], j);
4187                         did_insert = 1;
4188                         gcse_create_count++;
4189                       }
4190                   }
4191               }
4192         }
4193     }
4194
4195   sbitmap_vector_free (inserted);
4196   return did_insert;
4197 }
4198
4199 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4200    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4201      reaching_reg <- old_reg
4202    it's better to do the following:
4203      reaching_reg <- expr
4204      old_reg      <- reaching_reg
4205    because this way copy propagation can discover additional PRE
4206    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4207    When "expr" is a store, i.e.
4208    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4209      reaching_reg <- old_reg
4210    it's better to add it before as follows:
4211      reaching_reg <- old_reg
4212      MEM          <- reaching_reg.  */
4213
4214 static void
4215 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4216 {
4217   rtx reg = expr->reaching_reg;
4218   int regno = REGNO (reg);
4219   int indx = expr->bitmap_index;
4220   rtx pat = PATTERN (insn);
4221   rtx set, new_insn;
4222   rtx old_reg;
4223   int i;
4224
4225   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4226   switch (GET_CODE (pat))
4227     {
4228     case SET:
4229       set = pat;
4230       break;
4231
4232     case PARALLEL:
4233       /* Search through the parallel looking for the set whose
4234          source was the expression that we're interested in.  */
4235       set = NULL_RTX;
4236       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4237         {
4238           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4239           if (GET_CODE (x) == SET
4240               && expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4241             {
4242               set = x;
4243               break;
4244             }
4245         }
4246       break;
4247
4248     default:
4249       gcc_unreachable ();
4250     }
4251
4252   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4253     {
4254       old_reg = SET_DEST (set);
4255       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4256       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4257         {
4258           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4259           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4260
4261           /* Keep register set table up to date.  */
4262           record_one_set (regno, insn);
4263         }
4264       else
4265         {
4266           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4267           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4268
4269           /* Keep register set table up to date.  */
4270           record_one_set (regno, new_insn);
4271         }
4272     }
4273   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4274     {
4275       old_reg = SET_SRC (set);
4276       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4277
4278       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4279       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4280         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4281       else
4282         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4283
4284       /* Keep register set table up to date.  */
4285       record_one_set (regno, new_insn);
4286     }
4287
4288   gcse_create_count++;
4289
4290   if (gcse_file)
4291     fprintf (gcse_file,
4292              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4293               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4294               INSN_UID (insn), regno);
4295 }
4296
4297 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4298    to `reaching_reg'.  */
4299
4300 static void
4301 pre_insert_copies (void)
4302 {
4303   unsigned int i, added_copy;
4304   struct expr *expr;
4305   struct occr *occr;
4306   struct occr *avail;
4307
4308   /* For each available expression in the table, copy the result to
4309      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4310
4311      ??? The current algorithm is rather brute force.
4312      Need to do some profiling.  */
4313
4314   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4315     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4316       {
4317         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4318            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4319            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4320            deleted.  This test also avoids further processing if the
4321            expression wasn't deleted anywhere.  */
4322         if (expr->reaching_reg == NULL)
4323           continue;
4324
4325         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4326         added_copy = 0;
4327
4328         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4329           {
4330             if (! occr->deleted_p)
4331               continue;
4332
4333             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4334               {
4335                 rtx insn = avail->insn;
4336
4337                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4338                 if (avail->copied_p)
4339                   continue;
4340
4341                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4342                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4343                   continue;
4344
4345                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4346                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4347                                                expr,
4348                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4349                   continue;
4350
4351                 added_copy = 1;
4352
4353                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4354                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4355                 avail->copied_p = 1;
4356               }
4357           }
4358
4359           if (added_copy)
4360             update_ld_motion_stores (expr);
4361       }
4362 }
4363
4364 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4365    in INSN.  */
4366 static rtx
4367 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4368 {
4369   rtx new;
4370   rtx set = single_set (insn), set2;
4371   rtx note;
4372   rtx eqv;
4373
4374   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4375      we've verified to be valid.  */
4376
4377   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4378
4379   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4380   set2 = single_set (new);
4381   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4382     return new;
4383   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4384     eqv = XEXP (note, 0);
4385   else
4386     eqv = SET_SRC (set);
4387
4388   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4389
4390   return new;
4391 }
4392
4393 /* Delete redundant computations.
4394    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4395    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4396    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4397
4398    Returns nonzero if a change is made.  */
4399
4400 static int
4401 pre_delete (void)
4402 {
4403   unsigned int i;
4404   int changed;
4405   struct expr *expr;
4406   struct occr *occr;
4407
4408   changed = 0;
4409   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4410     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4411          expr != NULL;
4412          expr = expr->next_same_hash)
4413       {
4414         int indx = expr->bitmap_index;
4415
4416         /* We only need to search antic_occr since we require
4417            ANTLOC != 0.  */
4418
4419         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4420           {
4421             rtx insn = occr->insn;
4422             rtx set;
4423             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4424
4425             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4426             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4427                 && (set = single_set (insn)) != 0)
4428               {
4429                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4430                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4431                    the mode of the original destination pseudo.  */
4432                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4433                   expr->reaching_reg
4434                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4435
4436                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4437                 delete_insn (insn);
4438                 occr->deleted_p = 1;
4439                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4440                 changed = 1;
4441                 gcse_subst_count++;
4442
4443                 if (gcse_file)
4444                   {
4445                     fprintf (gcse_file,
4446                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4447                                INSN_UID (insn), indx);
4448                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4449                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4450                   }
4451               }
4452           }
4453       }
4454
4455   return changed;
4456 }
4457
4458 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4459    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4460    has been done.
4461
4462    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4463    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4464    Compiler Design and Implementation.
4465
4466    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4467    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4468    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4469    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4470    through the block.
4471
4472    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4473    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4474    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4475    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4476    redundancies.  */
4477
4478 static int
4479 pre_gcse (void)
4480 {
4481   unsigned int i;
4482   int did_insert, changed;
4483   struct expr **index_map;
4484   struct expr *expr;
4485
4486   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4487      hash table entry.  */
4488
4489   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4490   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4491     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4492       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4493
4494   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4495   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4496   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4497
4498   /* Delete the redundant insns first so that
4499      - we know what register to use for the new insns and for the other
4500        ones with reaching expressions
4501      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4502
4503   changed = pre_delete ();
4504
4505   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4506
4507   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4508      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4509   pre_insert_copies ();
4510   if (did_insert)
4511     {
4512       commit_edge_insertions ();
4513       changed = 1;
4514     }
4515
4516   free (index_map);
4517   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4518   return changed;
4519 }
4520
4521 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4522
4523    Return nonzero if a change was made.  */
4524
4525 static int
4526 one_pre_gcse_pass (int pass)
4527 {
4528   int changed = 0;
4529
4530   gcse_subst_count = 0;
4531   gcse_create_count = 0;
4532
4533   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4534   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4535   if (flag_gcse_lm)
4536     compute_ld_motion_mems ();
4537
4538   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4539   trim_ld_motion_mems ();
4540   if (gcse_file)
4541     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", &expr_hash_table);
4542
4543   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4544     {
4545       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4546       compute_pre_data ();
4547       changed |= pre_gcse ();
4548       free_edge_list (edge_list);
4549       free_pre_mem ();
4550     }
4551
4552   free_ldst_mems ();
4553   remove_fake_exit_edges ();
4554   free_hash_table (&expr_hash_table);
4555
4556   if (gcse_file)
4557     {
4558       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4559                current_function_name (), pass, bytes_used);
4560       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
4561                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4562     }
4563
4564   return changed;
4565 }
4566 \f
4567 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
4568    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
4569    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
4570    because the following loop optimization pass requires them.  */
4571
4572 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
4573    could probably share code here.  */
4574
4575 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4576    then we would not need to do this here, because jump would add the
4577    necessary REG_LABEL notes.  */
4578
4579 static void
4580 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4581 {
4582   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4583   int i, j;
4584   const char *fmt;
4585
4586   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4587     {
4588       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4589          avoid flow generating (slightly) worse code.
4590
4591          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4592          mark_jump_label for additional information).  */
4593
4594       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
4595                                             REG_NOTES (insn));
4596       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4597         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4598       return;
4599     }
4600
4601   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4602     {
4603       if (fmt[i] == 'e')
4604         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4605       else if (fmt[i] == 'E')
4606         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4607           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4608     }
4609 }
4610
4611 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4612
4613    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4614    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4615    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4616    non-local labels and exceptions.
4617
4618    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4619    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4620    it should be possible with exception handling, since we still have
4621    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4622    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4623
4624 static void
4625 compute_transpout (void)
4626 {
4627   basic_block bb;
4628   unsigned int i;
4629   struct expr *expr;
4630
4631   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4632
4633   FOR_EACH_BB (bb)
4634     {
4635       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
4636          end in call instructions for reasons other than abnormal
4637          control flow.  */
4638       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4639         continue;
4640
4641       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4642         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4643           if (MEM_P (expr->expr))
4644             {
4645               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4646                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4647                 continue;
4648
4649               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4650                  analysis to determine if this mem is actually killed
4651                  by this call.  */
4652               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4653             }
4654     }
4655 }
4656
4657 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4658
4659 /* Very busy expressions.  */
4660 static sbitmap *hoist_vbein;
4661 static sbitmap *hoist_vbeout;
4662
4663 /* Hoistable expressions.  */
4664 static sbitmap *hoist_exprs;
4665
4666 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4667    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4668    more effective than the tail merging code in jump.c.
4669
4670    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4671    code hoisting.  It would be nice.  */
4672
4673 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4674
4675 static void
4676 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4677 {
4678   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4679   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4680   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4681
4682   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4683   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4684   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4685   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4686 }
4687
4688 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4689
4690 static void
4691 free_code_hoist_mem (void)
4692 {
4693   sbitmap_vector_free (antloc);
4694   sbitmap_vector_free (transp);
4695   sbitmap_vector_free (comp);
4696
4697   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4698   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4699   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4700   sbitmap_vector_free (transpout);
4701
4702   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4703 }
4704
4705 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4706
4707    An expression is very busy if all paths from a given point
4708    compute the expression.  */
4709
4710 static void
4711 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4712 {
4713   int changed, passes;
4714   basic_block bb;
4715
4716   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4717   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4718
4719   passes = 0;
4720   changed = 1;
4721
4722   while (changed)
4723     {
4724       changed = 0;
4725
4726       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4727          the convergence.  */
4728       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4729         {
4730           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
4731                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
4732           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4733             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
4734         }
4735
4736       passes++;
4737     }
4738
4739   if (gcse_file)
4740     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4741 }
4742
4743 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4744
4745 static void
4746 compute_code_hoist_data (void)
4747 {
4748   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4749   compute_transpout ();
4750   compute_code_hoist_vbeinout ();
4751   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4752   if (gcse_file)
4753     fprintf (gcse_file, "\n");
4754 }
4755
4756 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4757    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4758
4759    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4760    to me that the expression must either be computed or transparent in
4761    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4762    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4763    the expression wasn't a loop invariant.
4764
4765    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4766    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4767    paths.  */
4768
4769 static int
4770 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4771 {
4772   edge pred;
4773   edge_iterator ei;
4774   int visited_allocated_locally = 0;
4775
4776
4777   if (visited == NULL)
4778     {
4779       visited_allocated_locally = 1;
4780       visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
4781     }
4782
4783   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4784     {
4785       basic_block pred_bb = pred->src;
4786
4787       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4788         break;
4789       else if (pred_bb == expr_bb)
4790         continue;
4791       else if (visited[pred_bb->index])
4792         continue;
4793
4794       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4795       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4796         break;
4797       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4798         break;
4799
4800       /* Not killed.  */
4801       else
4802         {
4803           visited[pred_bb->index] = 1;
4804           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4805                                            pred_bb, visited))
4806             break;
4807         }
4808     }
4809   if (visited_allocated_locally)
4810     free (visited);
4811
4812   return (pred == NULL);
4813 }
4814 \f
4815 /* Actually perform code hoisting.  */
4816
4817 static void
4818 hoist_code (void)
4819 {
4820   basic_block bb, dominated;
4821   basic_block *domby;
4822   unsigned int domby_len;
4823   unsigned int i,j;
4824   struct expr **index_map;
4825   struct expr *expr;
4826
4827   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4828
4829   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4830      hash table entry.  */
4831
4832   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4833   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4834     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4835       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4836
4837   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4838      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4839   FOR_EACH_BB (bb)
4840     {
4841       int found = 0;
4842       int insn_inserted_p;
4843
4844       domby_len = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb, &domby);
4845       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4846          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4847       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4848         {
4849           int hoistable = 0;
4850
4851           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4852               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4853             {
4854               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4855                  we look at every block BB dominates to see if it
4856                  computes the expression.  */
4857               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4858                 {
4859                   dominated = domby[j];
4860                   /* Ignore self dominance.  */
4861                   if (bb == dominated)
4862                     continue;
4863                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4864                      the busy expression and whether or not moving that
4865                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4866                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4867                     continue;
4868
4869                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4870                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4871
4872                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4873                      from a dominated block into BB.  */
4874                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4875                     hoistable++;
4876                 }
4877
4878               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4879                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4880                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4881                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4882                  allocation.  One could increase this value to try harder
4883                  to avoid any possible code expansion due to register
4884                  allocation issues; however experiments have shown that
4885                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4886                  from two successors, so raising this threshold is likely
4887                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4888               if (hoistable > 1)
4889                 {
4890                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4891                   found = 1;
4892                 }
4893             }
4894         }
4895       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4896       if (! found)
4897         {
4898           free (domby);
4899         continue;
4900         }
4901
4902       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4903       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4904         {
4905           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4906              note when we've inserted it.  */
4907           insn_inserted_p = 0;
4908
4909           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4910           if (TEST_BIT (hoist_exprs[bb->index], i))
4911             {
4912               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4913                  we look at every block BB dominates to see if it
4914                  computes the expression.  */
4915               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4916                 {
4917                   dominated = domby[j];
4918                   /* Ignore self dominance.  */
4919                   if (bb == dominated)
4920                     continue;
4921
4922                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4923                      the busy expression and whether or not moving that
4924                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4925                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4926                     continue;
4927
4928                   /* The expression is computed in the dominated block and
4929                      it would be safe to compute it at the start of the
4930                      dominated block.  Now we have to determine if the
4931                      expression would reach the dominated block if it was
4932                      placed at the end of BB.  */
4933                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4934                     {
4935                       struct expr *expr = index_map[i];
4936                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4937                       rtx insn;
4938                       rtx set;
4939
4940                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4941                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4942                         occr = occr->next;
4943
4944                       gcc_assert (occr);
4945                       insn = occr->insn;
4946                       set = single_set (insn);
4947                       gcc_assert (set);
4948
4949                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4950                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
4951                          from the mode of the original destination pseudo.  */
4952                       if (expr->reaching_reg == NULL)
4953                         expr->reaching_reg
4954                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4955
4956                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4957                       delete_insn (insn);
4958                       occr->deleted_p = 1;
4959                       if (!insn_inserted_p)
4960                         {
4961                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
4962                           insn_inserted_p = 1;
4963                         }
4964                     }
4965                 }
4966             }
4967         }
4968       free (domby);
4969     }
4970
4971   free (index_map);
4972 }
4973
4974 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
4975
4976    Return nonzero if a change was made.  */
4977
4978 static int
4979 one_code_hoisting_pass (void)
4980 {
4981   int changed = 0;
4982
4983   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4984   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4985   if (gcse_file)
4986     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
4987
4988   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4989     {
4990       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4991       compute_code_hoist_data ();
4992       hoist_code ();
4993       free_code_hoist_mem ();
4994     }
4995
4996   free_hash_table (&expr_hash_table);
4997
4998   return changed;
4999 }
5000 \f
5001 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5002     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5003     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5004
5005             int i;
5006             float a[10];
5007
5008             void foo(float scale)
5009             {
5010               for (i=0; i<10; i++)
5011                 a[i] *= scale;
5012             }
5013
5014     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5015     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
5016     of the loop.
5017
5018       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
5019     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5020     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5021
5022       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5023     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5024     in the loop.  */
5025
5026 static hashval_t
5027 pre_ldst_expr_hash (const void *p)
5028 {
5029   int do_not_record_p = 0;
5030   const struct ls_expr *x = p;
5031   return hash_rtx (x->pattern, GET_MODE (x->pattern), &do_not_record_p, NULL, false);
5032 }
5033
5034 static int
5035 pre_ldst_expr_eq (const void *p1, const void *p2)
5036 {
5037   const struct ls_expr *ptr1 = p1, *ptr2 = p2;
5038   return expr_equiv_p (ptr1->pattern, ptr2->pattern);
5039 }
5040
5041 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5042    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5043
5044 static struct ls_expr *
5045 ldst_entry (rtx x)
5046 {
5047   int do_not_record_p = 0;
5048   struct ls_expr * ptr;
5049   unsigned int hash;
5050   void **slot;
5051   struct ls_expr e;
5052
5053   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5054                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5055
5056   e.pattern = x;
5057   slot = htab_find_slot_with_hash (pre_ldst_table, &e, hash, INSERT);
5058   if (*slot)
5059     return (struct ls_expr *)*slot;
5060
5061   ptr = xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5062
5063   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5064   ptr->expr         = NULL;
5065   ptr->pattern      = x;
5066   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5067   ptr->loads        = NULL_RTX;
5068   ptr->stores       = NULL_RTX;
5069   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5070   ptr->invalid      = 0;
5071   ptr->index        = 0;
5072   ptr->hash_index   = hash;
5073   pre_ldst_mems     = ptr;
5074   *slot = ptr;
5075
5076   return ptr;
5077 }
5078
5079 /* Free up an individual ldst entry.  */
5080
5081 static void
5082 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5083 {
5084   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5085   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5086
5087   free (ptr);
5088 }
5089
5090 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5091
5092 static void
5093 free_ldst_mems (void)
5094 {
5095   if (pre_ldst_table)
5096     htab_delete (pre_ldst_table);
5097   pre_ldst_table = NULL;
5098
5099   while (pre_ldst_mems)
5100     {
5101       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5102
5103       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5104
5105       free_ldst_entry (tmp);
5106     }
5107
5108   pre_ldst_mems = NULL;
5109 }
5110
5111 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5112
5113 static void
5114 print_ldst_list (FILE * file)
5115 {
5116   struct ls_expr * ptr;
5117
5118   fprintf (file, "LDST list: \n");
5119
5120   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5121     {
5122       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5123
5124       print_rtl (file, ptr->pattern);
5125
5126       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5127
5128       if (ptr->loads)
5129         print_rtl (file, ptr->loads);
5130       else
5131         fprintf (file, "(nil)");
5132
5133       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5134
5135       if (ptr->stores)
5136         print_rtl (file, ptr->stores);
5137       else
5138         fprintf (file, "(nil)");
5139
5140       fprintf (file, "\n\n");
5141     }
5142
5143   fprintf (file, "\n");
5144 }
5145
5146 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5147
5148 static struct ls_expr *
5149 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5150 {
5151   struct ls_expr e;
5152   void **slot;
5153   if (!pre_ldst_table)
5154     return NULL;
5155   e.pattern = x;
5156   slot = htab_find_slot (pre_ldst_table, &e, NO_INSERT);
5157   if (!slot || ((struct ls_expr *)*slot)->invalid)
5158     return NULL;
5159   return *slot;
5160 }
5161
5162 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5163
5164 static int
5165 enumerate_ldsts (void)
5166 {
5167   struct ls_expr * ptr;
5168   int n = 0;
5169
5170   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5171     ptr->index = n++;
5172
5173   return n;
5174 }
5175
5176 /* Return first item in the list.  */
5177
5178 static inline struct ls_expr *
5179 first_ls_expr (void)
5180 {
5181   return pre_ldst_mems;
5182 }
5183
5184 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5185
5186 static inline struct ls_expr *
5187 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5188 {
5189   return ptr->next;
5190 }
5191 \f
5192 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5193
5194 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5195    side effects. These are the types of loads we consider for the
5196    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5197
5198 static int
5199 simple_mem (rtx x)
5200 {
5201   if (! MEM_P (x))
5202     return 0;
5203
5204   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5205     return 0;
5206
5207   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5208     return 0;
5209
5210   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5211      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5212      continue.  */
5213   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5214     return 0;
5215
5216   if (side_effects_p (x))
5217     return 0;
5218
5219   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5220   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5221     return 0;
5222
5223   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5224     return 0;
5225
5226   return 1;
5227 }
5228
5229 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5230    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5231    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5232    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5233    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5234    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5235    fix it up.  */
5236
5237 static void
5238 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5239 {
5240   const char * fmt;
5241   int i, j;
5242   struct ls_expr * ptr;
5243
5244   /* Invalidate it in the list.  */
5245   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5246     {
5247       ptr = ldst_entry (x);
5248       ptr->invalid = 1;
5249     }
5250
5251   /* Recursively process the insn.  */
5252   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5253
5254   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5255     {
5256       if (fmt[i] == 'e')
5257         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5258       else if (fmt[i] == 'E')
5259         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5260           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5261     }
5262 }
5263
5264 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5265    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5266    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5267    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5268    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5269    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5270    later.  */
5271
5272 static void
5273 compute_ld_motion_mems (void)
5274 {
5275   struct ls_expr * ptr;
5276   basic_block bb;
5277   rtx insn;
5278
5279   pre_ldst_mems = NULL;
5280   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5281                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5282
5283   FOR_EACH_BB (bb)
5284     {
5285       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5286         {
5287           if (INSN_P (insn))
5288             {
5289               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5290                 {
5291                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5292                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5293
5294                   /* Check for a simple LOAD...  */
5295                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5296                     {
5297                       ptr = ldst_entry (src);
5298                       if (REG_P (dest))
5299                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5300                       else
5301                         ptr->invalid = 1;
5302                     }
5303                   else
5304                     {
5305                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5306                       invalidate_any_buried_refs (src);
5307                     }
5308
5309                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5310                      will block any movement we might do later. We only care
5311                      about this exact pattern since those are the only
5312                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5313                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5314                     {
5315                       ptr = ldst_entry (dest);
5316
5317                       if (! MEM_P (src)
5318                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5319                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5320                              returns 0 for all REGs.  */
5321                           && can_assign_to_reg_p (src))
5322                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5323                       else
5324                         ptr->invalid = 1;
5325                     }
5326                 }
5327               else
5328                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5329             }
5330         }
5331     }
5332 }
5333
5334 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5335    expression list for pre gcse.  */
5336
5337 static void
5338 trim_ld_motion_mems (void)
5339 {
5340   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5341   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5342
5343   while (ptr != NULL)
5344     {
5345       struct expr * expr;
5346
5347       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5348       if (! ptr->invalid)
5349         {
5350           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5351           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5352
5353           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5354                expr != NULL;
5355                expr = expr->next_same_hash)
5356             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5357               break;
5358         }
5359       else
5360         expr = (struct expr *) 0;
5361
5362       if (expr)
5363         {
5364           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5365           ptr->expr = expr;
5366           last = & ptr->next;
5367           ptr = ptr->next;
5368         }
5369       else
5370         {
5371           *last = ptr->next;
5372           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5373           free_ldst_entry (ptr);
5374           ptr = * last;
5375         }
5376     }
5377
5378   /* Show the world what we've found.  */
5379   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
5380     print_ldst_list (gcse_file);
5381 }
5382
5383 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5384    a reaching register, and update any stores that are needed if
5385    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5386    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5387    the reaching register into the store location. These keeps the
5388    correct value in the reaching register for the loads.  */
5389
5390 static void
5391 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5392 {
5393   struct ls_expr * mem_ptr;
5394
5395   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5396     {
5397       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5398          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5399          dead and should be eliminated later.  */
5400
5401       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5402          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5403          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5404          (set reg expr) in that insn.  */
5405       rtx list = mem_ptr->stores;
5406
5407       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5408         {
5409           rtx insn = XEXP (list, 0);
5410           rtx pat = PATTERN (insn);
5411           rtx src = SET_SRC (pat);
5412           rtx reg = expr->reaching_reg;
5413           rtx copy, new;
5414
5415           /* If we've already copied it, continue.  */
5416           if (expr->reaching_reg == src)
5417             continue;
5418
5419           if (gcse_file)
5420             {
5421               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5422               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
5423               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
5424               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
5425               fprintf (gcse_file, "\n");
5426             }
5427
5428           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5429           new = emit_insn_before (copy, insn);
5430           record_one_set (REGNO (reg), new);
5431           SET_SRC (pat) = reg;
5432
5433           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5434           INSN_CODE (insn) = -1;
5435           gcse_create_count++;
5436         }
5437     }
5438 }
5439 \f
5440 /* Store motion code.  */
5441
5442 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5443 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5444 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5445
5446 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5447    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5448 static int * regvec;
5449
5450 /* And current insn, for the same routine.  */
5451 static rtx compute_store_table_current_insn;
5452
5453 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5454 static sbitmap * st_antloc;
5455
5456 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5457 static int num_stores;
5458
5459 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5460    note_stores.  */
5461
5462 static void
5463 reg_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5464               void *data)
5465 {
5466   sbitmap bb_reg = data;
5467
5468   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5469     dest = SUBREG_REG (dest);
5470
5471   if (REG_P (dest))
5472     {
5473       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5474       if (bb_reg)
5475         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5476     }
5477 }
5478
5479 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5480    note_stores.  */
5481
5482 static void
5483 reg_clear_last_set (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5484               void *data)
5485 {
5486   int *dead_vec = data;
5487
5488   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5489     dest = SUBREG_REG (dest);
5490
5491   if (REG_P (dest) &&
5492       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5493     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5494 }
5495
5496 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5497    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5498
5499 static bool
5500 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
5501 {
5502   rtx reg;
5503
5504   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5505     {
5506       reg = XEXP (x, 0);
5507       if (regs_set[REGNO(reg)])
5508         return false;
5509     }
5510
5511   return true;
5512 }
5513
5514 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5515 static rtx
5516 extract_mentioned_regs (rtx x)
5517 {
5518   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5519 }
5520
5521 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5522    registers.  */
5523 static rtx
5524 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5525 {
5526   int i;
5527   enum rtx_code code;
5528   const char * fmt;
5529
5530   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5531  repeat:
5532
5533   if (x == 0)
5534     return accum;
5535
5536   code = GET_CODE (x);
5537   switch (code)
5538     {
5539     case REG:
5540       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5541
5542     case MEM:
5543       x = XEXP (x, 0);
5544       goto repeat;
5545
5546     case PRE_DEC:
5547     case PRE_INC:
5548     case POST_DEC:
5549     case POST_INC:
5550       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5551       gcc_unreachable ();
5552
5553     case PC:
5554     case CC0: /*FIXME*/
5555     case CONST:
5556     case CONST_INT:
5557     case CONST_DOUBLE:
5558     case CONST_VECTOR:
5559     case SYMBOL_REF:
5560     case LABEL_REF:
5561     case ADDR_VEC:
5562     case ADDR_DIFF_VEC:
5563       return accum;
5564
5565     default:
5566       break;
5567     }
5568
5569   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5570   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5571
5572   for (; i >= 0; i--)
5573     {
5574       if (fmt[i] == 'e')
5575         {
5576           rtx tem = XEXP (x, i);
5577
5578           /* If we are about to do the last recursive call
5579              needed at this level, change it into iteration.  */
5580           if (i == 0)
5581             {
5582               x = tem;
5583               goto repeat;
5584             }
5585
5586           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5587         }
5588       else if (fmt[i] == 'E')
5589         {
5590           int j;
5591
5592           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5593             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5594         }
5595     }
5596
5597   return accum;
5598 }
5599
5600 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5601    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5602    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5603    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5604    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5605
5606    The results are stored this way:
5607
5608    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5609    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5610       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5611       expression of this type may be anticipatable
5612    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5613       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5614    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5615       available is stored in reaching_reg.
5616
5617    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5618    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5619    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5620    */
5621
5622 static void
5623 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5624 {
5625   struct ls_expr * ptr;
5626   rtx dest, set, tmp;
5627   int check_anticipatable, check_available;
5628   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5629
5630   set = single_set (insn);
5631   if (!set)
5632     return;
5633
5634   dest = SET_DEST (set);
5635
5636   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5637       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5638     return;
5639
5640   if (side_effects_p (dest))
5641     return;
5642
5643   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5644      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5645      continue.  */
5646   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5647     return;
5648
5649   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5650      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5651   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5652     return;
5653
5654   ptr = ldst_entry (dest);
5655   if (!ptr->pattern_regs)
5656     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5657
5658   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5659      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5660   check_anticipatable = 0;
5661   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5662     check_anticipatable = 1;
5663   else
5664     {
5665       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5666       if (tmp != NULL_RTX
5667           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5668         check_anticipatable = 1;
5669     }
5670   if (check_anticipatable)
5671     {
5672       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5673         tmp = NULL_RTX;
5674       else
5675         tmp = insn;
5676       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5677                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5678     }
5679
5680   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5681      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5682      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5683   check_available = 0;
5684   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5685     check_available = 1;
5686   else
5687     {
5688       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5689       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5690         check_available = 1;
5691     }
5692   if (check_available)
5693     {
5694       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5695          failed last time.  */
5696       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5697         {
5698           for (tmp = BB_END (bb);
5699                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5700                tmp = PREV_INSN (tmp))
5701             continue;
5702           if (tmp == insn)
5703             check_available = 0;
5704         }
5705       else
5706         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5707                                               bb, regs_set_after,
5708                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5709     }
5710   if (!check_available)
5711     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5712 }
5713
5714 /* Find available and anticipatable stores.  */
5715
5716 static int
5717 compute_store_table (void)
5718 {
5719   int ret;
5720   basic_block bb;
5721   unsigned regno;
5722   rtx insn, pat, tmp;
5723   int *last_set_in, *already_set;
5724   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5725
5726   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5727
5728   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5729                                                        max_gcse_regno);
5730   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5731   pre_ldst_mems = 0;
5732   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5733                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5734   last_set_in = xcalloc (max_gcse_regno, sizeof (int));
5735   already_set = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
5736
5737   /* Find all the stores we care about.  */
5738   FOR_EACH_BB (bb)
5739     {
5740       /* First compute the registers set in this block.  */
5741       regvec = last_set_in;
5742
5743       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5744         {
5745           if (! INSN_P (insn))
5746             continue;
5747
5748           if (CALL_P (insn))
5749             {
5750               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5751                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5752                   {
5753                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5754                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5755                   }
5756             }
5757
5758           pat = PATTERN (insn);
5759           compute_store_table_current_insn = insn;
5760           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5761         }
5762
5763       /* Now find the stores.  */
5764       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5765       regvec = already_set;
5766       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5767         {
5768           if (! INSN_P (insn))
5769             continue;
5770
5771           if (CALL_P (insn))
5772             {
5773               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5774                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5775                   already_set[regno] = 1;
5776             }
5777
5778           pat = PATTERN (insn);
5779           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5780
5781           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5782           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5783
5784           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5785           compute_store_table_current_insn = insn;
5786           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5787           if (CALL_P (insn))
5788             {
5789               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5790                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno)
5791                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5792                   last_set_in[regno] = 0;
5793             }
5794         }
5795
5796 #ifdef ENABLE_CHECKING
5797       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5798       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5799         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5800 #endif
5801
5802       /* Clear temporary marks.  */
5803       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5804         {
5805           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5806           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5807               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5808             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5809         }
5810     }
5811
5812   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5813      be no opportunity to optimize them.  */
5814   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5815        ptr != NULL;
5816        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5817     {
5818       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5819         {
5820           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5821           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5822           free_ldst_entry (ptr);
5823         }
5824       else
5825         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5826     }
5827
5828   ret = enumerate_ldsts ();
5829
5830   if (gcse_file)
5831     {
5832       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5833       print_ldst_list (gcse_file);
5834     }
5835
5836   free (last_set_in);
5837   free (already_set);
5838   return ret;
5839 }
5840
5841 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5842    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5843    after the X.  */
5844
5845 static bool
5846 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5847 {
5848   if (after)
5849     return anti_dependence (x, store_pattern);
5850   else
5851     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5852                             rtx_addr_varies_p);
5853 }
5854
5855 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5856    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5857    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5858    after the insn X.  */
5859
5860 static bool
5861 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5862 {
5863   const char * fmt;
5864   int i, j;
5865   int ret = false;
5866
5867   if (!x)
5868     return false;
5869
5870   if (GET_CODE (x) == SET)
5871     x = SET_SRC (x);
5872
5873   if (MEM_P (x))
5874     {
5875       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5876         return true;
5877     }
5878
5879   /* Recursively process the insn.  */
5880   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5881
5882   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5883     {
5884       if (fmt[i] == 'e')
5885         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5886       else if (fmt[i] == 'E')
5887         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5888           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5889     }
5890   return ret;
5891 }
5892
5893 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5894    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5895    after the insn.  Return true if it does.  */
5896
5897 static bool
5898 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
5899 {
5900   rtx reg, base, note;
5901
5902   if (!INSN_P (insn))
5903     return false;
5904
5905   if (CALL_P (insn))
5906     {
5907       /* A normal or pure call might read from pattern,
5908          but a const call will not.  */
5909       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
5910         return true;
5911
5912       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5913          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5914       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5915         {
5916           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5917           if (!base
5918               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5919                   && GET_MODE (base) == Pmode
5920                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5921             return true;
5922         }
5923
5924       return false;
5925     }
5926
5927   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5928     {
5929       rtx pat = PATTERN (insn);
5930       rtx dest = SET_DEST (pat);
5931
5932       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5933         dest = XEXP (dest, 0);
5934
5935       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5936       if (MEM_P (dest)
5937           && !expr_equiv_p (dest, x))
5938         {
5939           if (after)
5940             {
5941               if (output_dependence (dest, x))
5942                 return true;
5943             }
5944           else
5945             {
5946               if (output_dependence (x, dest))
5947                 return true;
5948             }
5949         }
5950       if (find_loads (SET_SRC (pat), x, after))
5951         return true;
5952     }
5953   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
5954     return true;
5955
5956   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
5957      location aliased with X, then this insn kills X.  */
5958   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
5959   if (! note)
5960     return false;
5961   note = XEXP (note, 0);
5962
5963   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
5964      alias relationship, then it does not kill X.  */
5965   if (expr_equiv_p (note, x))
5966     return false;
5967
5968   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
5969   return find_loads (note, x, after);
5970 }
5971
5972 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
5973    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
5974    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
5975    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
5976
5977 static bool
5978 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
5979                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
5980 {
5981   rtx last = BB_END (bb), act;
5982
5983   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
5984     {
5985       /* We do not know where it will happen.  */
5986       if (fail_insn)
5987         *fail_insn = NULL_RTX;
5988       return true;
5989     }
5990
5991   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
5992   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
5993     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
5994       {
5995         if (fail_insn)
5996           *fail_insn = act;
5997         return true;
5998       }
5999
6000   return false;
6001 }
6002
6003 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6004    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
6005    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
6006 static bool
6007 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6008                      int *regs_set_before)
6009 {
6010   rtx first = BB_HEAD (bb);
6011
6012   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
6013     return true;
6014
6015   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6016     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
6017       return true;
6018
6019   return false;
6020 }
6021
6022 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
6023    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
6024 static void
6025 build_store_vectors (void)
6026 {
6027   basic_block bb;
6028   int *regs_set_in_block;
6029   rtx insn, st;
6030   struct ls_expr * ptr;
6031   unsigned regno;
6032
6033   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6034      by aliasing later in its block.  */
6035   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6036   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
6037
6038   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6039   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6040
6041   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6042     {
6043       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6044         {
6045           insn = XEXP (st, 0);
6046           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6047
6048           /* If we've already seen an available expression in this block,
6049              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6050              copy the SRC expression to an unused register in case there
6051              are any side effects.  */
6052           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6053             {
6054               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6055               if (gcse_file)
6056                 fprintf (gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6057               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6058               continue;
6059             }
6060           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6061         }
6062
6063       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6064         {
6065           insn = XEXP (st, 0);
6066           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6067           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6068         }
6069     }
6070
6071   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6072   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6073
6074   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6075   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6076   regs_set_in_block = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
6077
6078   FOR_EACH_BB (bb)
6079     {
6080       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6081         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6082
6083       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6084         {
6085           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6086                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6087             {
6088               /* It should not be necessary to consider the expression
6089                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6090               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6091                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6092                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6093             }
6094           else
6095             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6096         }
6097     }
6098
6099   free (regs_set_in_block);
6100
6101   if (gcse_file)
6102     {
6103       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6104       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6105       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6106       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6107     }
6108 }
6109
6110 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6111    the BB_HEAD if needed.  */
6112
6113 static void
6114 insert_insn_start_bb (rtx insn, basic_block bb)
6115 {
6116   /* Insert at start of successor block.  */
6117   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6118   rtx before = BB_HEAD (bb);
6119   while (before != 0)
6120     {
6121       if (! LABEL_P (before)
6122           && (! NOTE_P (before)
6123               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6124         break;
6125       prev = before;
6126       if (prev == BB_END (bb))
6127         break;
6128       before = NEXT_INSN (before);
6129     }
6130
6131   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev);
6132
6133   if (gcse_file)
6134     {
6135       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6136                bb->index);
6137       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6138       fprintf (gcse_file, "\n");
6139     }
6140 }
6141
6142 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6143    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6144    if an edge insertion was performed.  */
6145
6146 static int
6147 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6148 {
6149   rtx reg, insn;
6150   basic_block bb;
6151   edge tmp;
6152   edge_iterator ei;
6153
6154   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6155      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6156   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6157     return 0;
6158
6159   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6160     return 0;
6161
6162   reg = expr->reaching_reg;
6163   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6164
6165   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6166      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6167      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6168   bb = e->dest;
6169   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6170     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6171       {
6172         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6173         
6174         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6175         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6176           break;
6177       }
6178
6179   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6180      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6181   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6182     {
6183       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6184         {
6185           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6186           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6187         }
6188       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6189       return 0;
6190     }
6191
6192   /* We can't put stores in the front of blocks pointed to by abnormal
6193      edges since that may put a store where one didn't used to be.  */
6194   gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
6195
6196   insert_insn_on_edge (insn, e);
6197
6198   if (gcse_file)
6199     {
6200       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6201                e->src->index, e->dest->index);
6202       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6203       fprintf (gcse_file, "\n");
6204     }
6205
6206   return 1;
6207 }
6208
6209 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6210    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6211
6212    This could be rather expensive.  */
6213
6214 static void
6215 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6216 {
6217   edge_iterator *stack, ei;
6218   int sp;
6219   edge act;
6220   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6221   rtx last, insn, note;
6222   rtx mem = smexpr->pattern;
6223
6224   stack = xmalloc (sizeof (edge_iterator) * n_basic_blocks);
6225   sp = 0;
6226   ei = ei_start (bb->succs);
6227
6228   sbitmap_zero (visited);
6229
6230   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6231   while (1)
6232     {
6233       if (!act)
6234         {
6235           if (!sp)
6236             {
6237               free (stack);
6238               sbitmap_free (visited);
6239               return;
6240             }
6241           act = ei_edge (stack[--sp]);
6242         }
6243       bb = act->dest;
6244
6245       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6246           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6247         {
6248           if (!ei_end_p (ei))
6249               ei_next (&ei);
6250           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6251           continue;
6252         }
6253       SET_BIT (visited, bb->index);
6254
6255       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6256         {
6257           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6258                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6259                last = XEXP (last, 1))
6260             continue;
6261           last = XEXP (last, 0);
6262         }
6263       else
6264         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6265
6266       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6267         if (INSN_P (insn))
6268           {
6269             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6270             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6271               continue;
6272
6273             if (gcse_file)
6274               fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6275                        INSN_UID (insn));
6276             remove_note (insn, note);
6277           }
6278
6279       if (!ei_end_p (ei))
6280         ei_next (&ei);
6281       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6282
6283       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6284         {
6285           if (act)
6286             stack[sp++] = ei;
6287           ei = ei_start (bb->succs);
6288           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6289         }
6290     }
6291 }
6292
6293 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6294
6295 static void
6296 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6297 {
6298   rtx insn, mem, note, set, ptr, pair;
6299
6300   mem = smexpr->pattern;
6301   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6302   insn = emit_insn_after (insn, del);
6303
6304   if (gcse_file)
6305     {
6306       fprintf (gcse_file,
6307                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6308       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6309       fprintf (gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6310       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6311       fprintf (gcse_file, "\n");
6312     }
6313
6314   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6315     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6316       {
6317         XEXP (ptr, 0) = insn;
6318         break;
6319       }
6320
6321   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement, and patch
6322      up the LIBCALL notes.  */
6323   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6324
6325   note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6326   if (note)
6327     {
6328       pair = XEXP (note, 0);
6329       note = find_reg_note (pair, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6330       XEXP (note, 0) = insn;
6331     }
6332   note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6333   if (note)
6334     {
6335       pair = XEXP (note, 0);
6336       note = find_reg_note (pair, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6337       XEXP (note, 0) = insn;
6338     }
6339
6340   delete_insn (del);
6341
6342   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6343      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6344      definition, so drop them.  */
6345   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6346     if (INSN_P (insn))
6347       {
6348         set = single_set (insn);
6349         if (!set)
6350           continue;
6351         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6352           return;
6353         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6354         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6355           continue;
6356
6357         if (gcse_file)
6358           fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6359                    INSN_UID (insn));
6360         remove_note (insn, note);
6361       }
6362   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6363 }
6364
6365
6366 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6367    the reaching_reg for later storing.  */
6368
6369 static void
6370 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6371 {
6372   rtx reg, i, del;
6373
6374   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6375     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6376
6377   reg = expr->reaching_reg;
6378
6379   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6380     {
6381       del = XEXP (i, 0);
6382       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6383         {
6384           /* We know there is only one since we deleted redundant
6385              ones during the available computation.  */
6386           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6387           break;
6388         }
6389     }
6390 }
6391
6392 /* Free memory used by store motion.  */
6393
6394 static void
6395 free_store_memory (void)
6396 {
6397   free_ldst_mems ();
6398
6399   if (ae_gen)
6400     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6401   if (ae_kill)
6402     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6403   if (transp)
6404     sbitmap_vector_free (transp);
6405   if (st_antloc)
6406     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6407   if (pre_insert_map)
6408     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6409   if (pre_delete_map)
6410     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6411   if (reg_set_in_block)
6412     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6413
6414   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6415   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6416 }
6417
6418 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6419    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6420
6421 static void
6422 store_motion (void)
6423 {
6424   basic_block bb;
6425   int x;
6426   struct ls_expr * ptr;
6427   int update_flow = 0;
6428
6429   if (gcse_file)
6430     {
6431       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6432       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6433     }
6434
6435   init_alias_analysis ();
6436
6437   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6438   num_stores = compute_store_table ();
6439   if (num_stores == 0)
6440     {
6441       htab_delete (pre_ldst_table);
6442       pre_ldst_table = NULL;
6443       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6444       end_alias_analysis ();
6445       return;
6446     }
6447
6448   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6449   build_store_vectors ();
6450   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6451   connect_infinite_loops_to_exit ();
6452
6453   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen,
6454                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6455                                 &pre_delete_map);
6456
6457   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6458   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6459     {
6460       /* If any of the edges we have above are abnormal, we can't move this
6461          store.  */
6462       for (x = NUM_EDGES (edge_list) - 1; x >= 0; x--)
6463         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index)
6464             && (INDEX_EDGE (edge_list, x)->flags & EDGE_ABNORMAL))
6465           break;
6466
6467       if (x >= 0)
6468         {
6469           if (gcse_file != NULL)
6470             fprintf (gcse_file,
6471                      "Can't replace store %d: abnormal edge from %d to %d\n",
6472                      ptr->index, INDEX_EDGE (edge_list, x)->src->index,
6473                      INDEX_EDGE (edge_list, x)->dest->index);
6474           continue;
6475         }
6476                       
6477       /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6478
6479       FOR_EACH_BB (bb)
6480         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6481           delete_store (ptr, bb);
6482
6483       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6484         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6485           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6486     }
6487
6488   if (update_flow)
6489     commit_edge_insertions ();
6490
6491   free_store_memory ();
6492   free_edge_list (edge_list);
6493   remove_fake_exit_edges ();
6494   end_alias_analysis ();
6495 }
6496
6497 \f
6498 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6499
6500 int
6501 bypass_jumps (FILE *file)
6502 {
6503   int changed;
6504
6505   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6506      setjmp, so just punt to be safe.  */
6507   if (current_function_calls_setjmp)
6508     return 0;
6509
6510   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
6511   debug_stderr = stderr;
6512   gcse_file = file;
6513
6514   /* Identify the basic block information for this function, including
6515      successors and predecessors.  */
6516   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6517
6518   if (file)
6519     dump_flow_info (file);
6520
6521   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6522   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6523     return 0;
6524
6525   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6526   bytes_used = 0;
6527
6528   /* We need alias.  */
6529   init_alias_analysis ();
6530
6531   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6532      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6533      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6534      computation.
6535
6536      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6537      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6538      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6539
6540   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6541   compute_sets ();
6542
6543   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6544   alloc_gcse_mem ();
6545   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, true, true);
6546   free_gcse_mem ();
6547
6548   if (file)
6549     {
6550       fprintf (file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6551                current_function_name (), n_basic_blocks);
6552       fprintf (file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6553     }
6554
6555   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6556   free_reg_set_mem ();
6557
6558   /* We are finished with alias.  */
6559   end_alias_analysis ();
6560   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
6561
6562   return changed;
6563 }
6564
6565 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6566    optimization about to be performed.  */
6567
6568 static bool
6569 is_too_expensive (const char *pass)
6570 {
6571   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6572      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6573      particularly useful.
6574
6575      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6576      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6577      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6578      threshold the number of blocks, uses something with a more
6579      graceful degradation.  */
6580   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6581     {
6582       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6583                "%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6584                pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6585
6586       return true;
6587     }
6588
6589   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6590      storage it's better just to disable the optimization.  */
6591   if ((n_basic_blocks
6592        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6593        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6594     {
6595       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6596                "%s: %d basic blocks and %d registers",
6597                pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6598
6599       return true;
6600     }
6601
6602   return false;
6603 }
6604 \f
6605 static bool
6606 gate_handle_jump_bypass (void)
6607 {
6608   return optimize > 0 && flag_gcse;
6609 }
6610
6611 /* Perform jump bypassing and control flow optimizations.  */
6612 static void
6613 rest_of_handle_jump_bypass (void)
6614 {
6615   cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6616   reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
6617
6618   if (bypass_jumps (dump_file))
6619     {
6620       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6621       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6622       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6623     }
6624 }
6625
6626 struct tree_opt_pass pass_jump_bypass =
6627 {
6628   "bypass",                             /* name */
6629   gate_handle_jump_bypass,              /* gate */   
6630   rest_of_handle_jump_bypass,           /* execute */       
6631   NULL,                                 /* sub */
6632   NULL,                                 /* next */
6633   0,                                    /* static_pass_number */
6634   TV_BYPASS,                            /* tv_id */
6635   0,                                    /* properties_required */
6636   0,                                    /* properties_provided */
6637   0,                                    /* properties_destroyed */
6638   0,                                    /* todo_flags_start */
6639   TODO_dump_func |
6640   TODO_ggc_collect | TODO_verify_flow,  /* todo_flags_finish */
6641   'G'                                   /* letter */
6642 };
6643
6644
6645 static bool
6646 gate_handle_gcse (void)
6647 {
6648   return optimize > 0 && flag_gcse;
6649 }
6650
6651
6652 static void
6653 rest_of_handle_gcse (void)
6654 {
6655   int save_csb, save_cfj;
6656   int tem2 = 0, tem;
6657
6658   tem = gcse_main (get_insns (), dump_file);
6659   rebuild_jump_labels (get_insns ());
6660   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6661
6662   save_csb = flag_cse_skip_blocks;
6663   save_cfj = flag_cse_follow_jumps;
6664   flag_cse_skip_blocks = flag_cse_follow_jumps = 0;
6665
6666   /* If -fexpensive-optimizations, re-run CSE to clean up things done
6667      by gcse.  */
6668   if (flag_expensive_optimizations)
6669     {
6670       timevar_push (TV_CSE);
6671       reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
6672       tem2 = cse_main (get_insns (), max_reg_num (), dump_file);
6673       purge_all_dead_edges ();
6674       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6675       timevar_pop (TV_CSE);
6676       cse_not_expected = !flag_rerun_cse_after_loop;
6677     }
6678
6679   /* If gcse or cse altered any jumps, rerun jump optimizations to clean
6680      things up.  */
6681   if (tem || tem2)
6682     {
6683       timevar_push (TV_JUMP);
6684       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6685       delete_dead_jumptables ();
6686       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE | CLEANUP_PRE_LOOP);
6687       timevar_pop (TV_JUMP);
6688     }
6689
6690   flag_cse_skip_blocks = save_csb;
6691   flag_cse_follow_jumps = save_cfj;
6692 }
6693
6694 struct tree_opt_pass pass_gcse =
6695 {
6696   "gcse1",                              /* name */
6697   gate_handle_gcse,                     /* gate */   
6698   rest_of_handle_gcse,                  /* execute */       
6699   NULL,                                 /* sub */
6700   NULL,                                 /* next */
6701   0,                                    /* static_pass_number */
6702   TV_GCSE,                              /* tv_id */
6703   0,                                    /* properties_required */
6704   0,                                    /* properties_provided */
6705   0,                                    /* properties_destroyed */
6706   0,                                    /* todo_flags_start */
6707   TODO_dump_func |
6708   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect,  /* todo_flags_finish */
6709   'G'                                   /* letter */
6710 };
6711
6712
6713 #include "gt-gcse.h"