OSDN Git Service

* sh.c (final_prescan_insn): Undo bogus change from 2005-05-09.
[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
174 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
175    moving loop invariant calculations out of loops.
176
177    Originally this tended to create worse overall code, but several
178    improvements during the development of PRE seem to have made following
179    back edges generally a win.
180
181    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
182    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
183    out of loops.  At some point we might need to move some of those
184    heuristics into gcse.c.  */
185
186 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
187    are a superset of those done by GCSE.
188
189    We perform the following steps:
190
191    1) Compute basic block information.
192
193    2) Compute table of places where registers are set.
194
195    3) Perform copy/constant propagation.
196
197    4) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
198       for size, or code hoisting if we are.
199
200    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
201
202    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
203    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
204    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
205    GCSE will try to use an existing register containing the common
206    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
207    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
208
209    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
210    (set (pseudo-reg) (expression)).
211    Function want_to_gcse_p says what these are.
212
213    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
214    partially redundant).
215
216    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
217    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
218    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
219
220    **********************
221
222    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
223    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
224    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
225    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
226    the expense.
227
228    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
229    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
230    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
231    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
232
233    It was found doing copy propagation between each pass enables further
234    substitutions.
235
236    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
237    a while to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter
238    max-gcse-passes can be modified if one wants to experiment.
239
240    **********************
241
242    The steps for PRE are:
243
244    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
245
246    2) Perform the data flow analysis for PRE.
247
248    3) Delete the redundant instructions
249
250    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
251       redundant instructions fully redundant.
252
253    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
254       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
255
256    The deletion is done first so that when we do insertions we
257    know which pseudo reg to use.
258
259    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
260    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
261    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
262
263    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
264    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
265    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
266    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
267    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
268    each register in each block and thus can try to use an existing
269    register.  */
270 \f
271 /* GCSE global vars.  */
272
273 /* -dG dump file.  */
274 static FILE *gcse_file;
275
276 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
277    want to do this for two cases.
278
279     * If we changed any jumps via cprop.
280
281     * If we added any labels via edge splitting.  */
282 static int run_jump_opt_after_gcse;
283
284 /* Bitmaps are normally not included in debugging dumps.
285    However it's useful to be able to print them from GDB.
286    We could create special functions for this, but it's simpler to
287    just allow passing stderr to the dump_foo fns.  Since stderr can
288    be a macro, we store a copy here.  */
289 static FILE *debug_stderr;
290
291 /* An obstack for our working variables.  */
292 static struct obstack gcse_obstack;
293
294 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
295
296 /* Hash table of expressions.  */
297
298 struct expr
299 {
300   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
301   rtx expr;
302   /* Index in the available expression bitmaps.  */
303   int bitmap_index;
304   /* Next entry with the same hash.  */
305   struct expr *next_same_hash;
306   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
307      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
308      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
309      to the occurrence and the output is not used between the start of
310      the block and the occurrence.  */
311   struct occr *antic_occr;
312   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
313      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
314      basic block and the operands are not modified by following statements in
315      the basic block [including this insn].  */
316   struct occr *avail_occr;
317   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
318      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
319      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
320   rtx reaching_reg;
321 };
322
323 /* Occurrence of an expression.
324    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
325    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
326
327 struct occr
328 {
329   /* Next occurrence of this expression.  */
330   struct occr *next;
331   /* The insn that computes the expression.  */
332   rtx insn;
333   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
334   char deleted_p;
335   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
336      reaching_reg.  */
337   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
338      the same byte.  */
339   char copied_p;
340 };
341
342 /* Expression and copy propagation hash tables.
343    Each hash table is an array of buckets.
344    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
345    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
346    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
347    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
348    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
349    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
350
351 struct hash_table
352 {
353   /* The table itself.
354      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
355   struct expr **table;
356
357   /* Size of the hash table, in elements.  */
358   unsigned int size;
359
360   /* Number of hash table elements.  */
361   unsigned int n_elems;
362
363   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
364   int set_p;
365 };
366
367 /* Expression hash table.  */
368 static struct hash_table expr_hash_table;
369
370 /* Copy propagation hash table.  */
371 static struct hash_table set_hash_table;
372
373 /* Mapping of uids to cuids.
374    Only real insns get cuids.  */
375 static int *uid_cuid;
376
377 /* Highest UID in UID_CUID.  */
378 static int max_uid;
379
380 /* Get the cuid of an insn.  */
381 #ifdef ENABLE_CHECKING
382 #define INSN_CUID(INSN) \
383   (gcc_assert (INSN_UID (INSN) <= max_uid), uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
384 #else
385 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
386 #endif
387
388 /* Number of cuids.  */
389 static int max_cuid;
390
391 /* Mapping of cuids to insns.  */
392 static rtx *cuid_insn;
393
394 /* Get insn from cuid.  */
395 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
396
397 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
398    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
399    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
400 static unsigned int max_gcse_regno;
401
402 /* Table of registers that are modified.
403
404    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
405    is set.
406
407    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
408    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
409    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
410
411    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
412    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
413    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
414    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
415    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
416    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
417    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
418    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
419    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
420    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
421    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
422    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
423    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
424
425 typedef struct reg_set
426 {
427   /* The next setting of this register.  */
428   struct reg_set *next;
429   /* The index of the block where it was set.  */
430   int bb_index;
431 } reg_set;
432
433 static reg_set **reg_set_table;
434
435 /* Size of `reg_set_table'.
436    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
437    necessary.  */
438 static int reg_set_table_size;
439
440 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
441 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
442
443 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
444    or store motion.
445    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
446    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
447    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
448    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
449    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
450    no side effects so we can re-issue the setter value.
451    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
452    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
453
454 struct ls_expr
455 {
456   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
457   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
458   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
459   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
460   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
461   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
462   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
463   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
464   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
465   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
466 };
467
468 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
469 static rtx *implicit_sets;
470
471 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
472 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
473
474 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
475    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
476    the start of the basic block.  */
477 static regset reg_set_bitmap;
478
479 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
480    This is used by compute_transp.
481    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
482    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
483    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
484 static sbitmap *reg_set_in_block;
485
486 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
487    memory within that block.  */
488 static rtx * modify_mem_list;
489 static bitmap modify_mem_list_set;
490
491 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
492 static rtx * canon_modify_mem_list;
493
494 /* Bitmap indexed by block numbers to record which blocks contain
495    function calls.  */
496 static bitmap blocks_with_calls;
497
498 /* Various variables for statistics gathering.  */
499
500 /* Memory used in a pass.
501    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
502    to keep an eye on memory usage.  */
503 static int bytes_used;
504
505 /* GCSE substitutions made.  */
506 static int gcse_subst_count;
507 /* Number of copy instructions created.  */
508 static int gcse_create_count;
509 /* Number of local constants propagated.  */
510 static int local_const_prop_count;
511 /* Number of local copies propagated.  */
512 static int local_copy_prop_count;
513 /* Number of global constants propagated.  */
514 static int global_const_prop_count;
515 /* Number of global copies propagated.  */
516 static int global_copy_prop_count;
517 \f
518 /* For available exprs */
519 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen;
520 \f
521 static void compute_can_copy (void);
522 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
523 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
524 static void *grealloc (void *, size_t);
525 static void *gcse_alloc (unsigned long);
526 static void alloc_gcse_mem (void);
527 static void free_gcse_mem (void);
528 static void alloc_reg_set_mem (int);
529 static void free_reg_set_mem (void);
530 static void record_one_set (int, rtx);
531 static void record_set_info (rtx, rtx, void *);
532 static void compute_sets (void);
533 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
534 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
535 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
536 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
537 static int want_to_gcse_p (rtx);
538 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
539 static bool gcse_constant_p (rtx);
540 static int oprs_unchanged_p (rtx, rtx, int);
541 static int oprs_anticipatable_p (rtx, rtx);
542 static int oprs_available_p (rtx, rtx);
543 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
544                                   struct hash_table *);
545 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
546 static unsigned int hash_expr (rtx, enum machine_mode, int *, int);
547 static unsigned int hash_set (int, int);
548 static int expr_equiv_p (rtx, rtx);
549 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
550 static void record_last_mem_set_info (rtx);
551 static void record_last_set_info (rtx, rtx, void *);
552 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
553 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
554 static void free_hash_table (struct hash_table *);
555 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
556 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
557 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
558 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
559 static void reset_opr_set_tables (void);
560 static int oprs_not_set_p (rtx, rtx);
561 static void mark_call (rtx);
562 static void mark_set (rtx, rtx);
563 static void mark_clobber (rtx, rtx);
564 static void mark_oprs_set (rtx);
565 static void alloc_cprop_mem (int, int);
566 static void free_cprop_mem (void);
567 static void compute_transp (rtx, int, sbitmap *, int);
568 static void compute_transpout (void);
569 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
570                                       struct hash_table *);
571 static void compute_cprop_data (void);
572 static void find_used_regs (rtx *, void *);
573 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
574 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
575 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
576 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, rtx, void *);
577 static int load_killed_in_block_p (basic_block, int, rtx, int);
578 static void canon_list_insert (rtx, rtx, void *);
579 static int cprop_insn (rtx, int);
580 static int cprop (int);
581 static void find_implicit_sets (void);
582 static int one_cprop_pass (int, bool, bool);
583 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, bool);
584 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
585 static bool reg_killed_on_edge (rtx, edge);
586 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
587 static int bypass_conditional_jumps (void);
588 static void alloc_pre_mem (int, int);
589 static void free_pre_mem (void);
590 static void compute_pre_data (void);
591 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
592                                     basic_block);
593 static void insert_insn_end_bb (struct expr *, basic_block, int);
594 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
595 static void pre_insert_copies (void);
596 static int pre_delete (void);
597 static int pre_gcse (void);
598 static int one_pre_gcse_pass (int);
599 static void add_label_notes (rtx, rtx);
600 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
601 static void free_code_hoist_mem (void);
602 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
603 static void compute_code_hoist_data (void);
604 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
605 static void hoist_code (void);
606 static int one_code_hoisting_pass (void);
607 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
608 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
609 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
610                                          basic_block, char *);
611 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
612 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
613 static void free_ldst_mems (void);
614 static void print_ldst_list (FILE *);
615 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
616 static int enumerate_ldsts (void);
617 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
618 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
619 static int simple_mem (rtx);
620 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
621 static void compute_ld_motion_mems (void);
622 static void trim_ld_motion_mems (void);
623 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
624 static void reg_set_info (rtx, rtx, void *);
625 static void reg_clear_last_set (rtx, rtx, void *);
626 static bool store_ops_ok (rtx, int *);
627 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
628 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
629 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
630 static int compute_store_table (void);
631 static bool load_kills_store (rtx, rtx, int);
632 static bool find_loads (rtx, rtx, int);
633 static bool store_killed_in_insn (rtx, rtx, rtx, int);
634 static bool store_killed_after (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *, rtx *);
635 static bool store_killed_before (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *);
636 static void build_store_vectors (void);
637 static void insert_insn_start_bb (rtx, basic_block);
638 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
639 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
640 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
641 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
642 static void free_store_memory (void);
643 static void store_motion (void);
644 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
645 static void clear_modify_mem_tables (void);
646 static void free_modify_mem_tables (void);
647 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
648 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
649 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, bool, rtx*);
650 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
651 static void local_cprop_pass (bool);
652 static bool is_too_expensive (const char *);
653 \f
654
655 /* Entry point for global common subexpression elimination.
656    F is the first instruction in the function.  Return nonzero if a
657    change is mode.  */
658
659 int
660 gcse_main (rtx f ATTRIBUTE_UNUSED, FILE *file)
661 {
662   int changed, pass;
663   /* Bytes used at start of pass.  */
664   int initial_bytes_used;
665   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
666   int max_pass_bytes;
667   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
668   char *gcse_obstack_bottom;
669
670   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
671      setjmp, so just punt to be safe.  */
672   if (current_function_calls_setjmp)
673     return 0;
674
675   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
676   run_jump_opt_after_gcse = 0;
677
678   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
679   debug_stderr = stderr;
680   gcse_file = file;
681
682   /* Identify the basic block information for this function, including
683      successors and predecessors.  */
684   max_gcse_regno = max_reg_num ();
685
686   if (file)
687     dump_flow_info (file);
688
689   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
690   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
691     return 0;
692
693   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
694   bytes_used = 0;
695
696   /* We need alias.  */
697   init_alias_analysis ();
698   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
699      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
700      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
701      computation.
702
703      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
704      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
705      information about memory sets when we build the hash tables.  */
706
707   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
708   compute_sets ();
709
710   pass = 0;
711   initial_bytes_used = bytes_used;
712   max_pass_bytes = 0;
713   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
714   changed = 1;
715   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
716     {
717       changed = 0;
718       if (file)
719         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
720
721       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
722          and the reg_set_table data.  */
723       bytes_used = initial_bytes_used;
724
725       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
726       max_gcse_regno = max_reg_num ();
727
728       alloc_gcse_mem ();
729
730       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
731          during this pass.  */
732       timevar_push (TV_CPROP1);
733       changed = one_cprop_pass (pass + 1, false, false);
734       timevar_pop (TV_CPROP1);
735
736       if (optimize_size)
737         /* Do nothing.  */ ;
738       else
739         {
740           timevar_push (TV_PRE);
741           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
742           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
743              recompute various things which are sized on the number of
744              basic blocks.  */
745           if (changed)
746             {
747               free_modify_mem_tables ();
748               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
749               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
750             }
751           free_reg_set_mem ();
752           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
753           compute_sets ();
754           run_jump_opt_after_gcse = 1;
755           timevar_pop (TV_PRE);
756         }
757
758       if (max_pass_bytes < bytes_used)
759         max_pass_bytes = bytes_used;
760
761       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
762          not re-use the existing allocated memory because the tables
763          will not have info for the insns or registers created by
764          partial redundancy elimination.  */
765       free_gcse_mem ();
766
767       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
768          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
769          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
770          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
771       if (optimize_size)
772         {
773           timevar_push (TV_HOIST);
774           max_gcse_regno = max_reg_num ();
775           alloc_gcse_mem ();
776           changed |= one_code_hoisting_pass ();
777           free_gcse_mem ();
778
779           if (max_pass_bytes < bytes_used)
780             max_pass_bytes = bytes_used;
781           timevar_pop (TV_HOIST);
782         }
783
784       if (file)
785         {
786           fprintf (file, "\n");
787           fflush (file);
788         }
789
790       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
791       pass++;
792     }
793
794   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
795      conditional jumps.  */
796
797   max_gcse_regno = max_reg_num ();
798   alloc_gcse_mem ();
799   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
800   timevar_push (TV_CPROP2);
801   one_cprop_pass (pass + 1, true, false);
802   timevar_pop (TV_CPROP2);
803   free_gcse_mem ();
804
805   if (file)
806     {
807       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
808                current_function_name (), n_basic_blocks);
809       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
810                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
811     }
812
813   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
814   free_reg_set_mem ();
815
816   /* We are finished with alias.  */
817   end_alias_analysis ();
818   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
819
820   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
821     {
822       timevar_push (TV_LSM);
823       store_motion ();
824       timevar_pop (TV_LSM);
825     }
826
827   /* Record where pseudo-registers are set.  */
828   return run_jump_opt_after_gcse;
829 }
830 \f
831 /* Misc. utilities.  */
832
833 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
834    This is trivially true for integer and floating point values.
835    It may or may not be true for condition codes.  */
836 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
837
838 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
839
840 static void
841 compute_can_copy (void)
842 {
843   int i;
844 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
845   rtx reg, insn;
846 #endif
847   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
848
849   start_sequence ();
850   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
851     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
852       {
853 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
854         can_copy[i] = 0;
855 #else
856         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
857         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
858         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
859           can_copy[i] = 1;
860 #endif
861       }
862     else
863       can_copy[i] = 1;
864
865   end_sequence ();
866 }
867
868 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
869
870 bool
871 can_copy_p (enum machine_mode mode)
872 {
873   static bool can_copy_init_p = false;
874
875   if (! can_copy_init_p)
876     {
877       compute_can_copy ();
878       can_copy_init_p = true;
879     }
880
881   return can_copy[mode] != 0;
882 }
883 \f
884 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
885
886 static void *
887 gmalloc (size_t size)
888 {
889   bytes_used += size;
890   return xmalloc (size);
891 }
892
893 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
894
895 static void *
896 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
897 {
898   bytes_used += nelem * elsize;
899   return xcalloc (nelem, elsize);
900 }
901
902 /* Cover function to xrealloc.
903    We don't record the additional size since we don't know it.
904    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
905
906 static void *
907 grealloc (void *ptr, size_t size)
908 {
909   return xrealloc (ptr, size);
910 }
911
912 /* Cover function to obstack_alloc.  */
913
914 static void *
915 gcse_alloc (unsigned long size)
916 {
917   bytes_used += size;
918   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
919 }
920
921 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
922    and reg/memory set tracking tables.
923
924    This is called at the start of each pass.  */
925
926 static void
927 alloc_gcse_mem (void)
928 {
929   int i;
930   basic_block bb;
931   rtx insn;
932
933   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
934      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
935      and only apply to real insns.
936      (Actually, there are gaps, for insn that are not inside a basic block.
937      but we should never see those anyway, so this is OK.)  */
938
939   max_uid = get_max_uid ();
940   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
941   i = 0;
942   FOR_EACH_BB (bb)
943     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
944       {
945         if (INSN_P (insn))
946           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
947         else
948           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
949       }
950
951   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
952
953   max_cuid = i;
954   cuid_insn = gcalloc (max_cuid + 1, sizeof (rtx));
955   i = 0;
956   FOR_EACH_BB (bb)
957     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
958       if (INSN_P (insn))
959         CUID_INSN (i++) = insn;
960
961   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
962   reg_set_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
963
964   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
965   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
966   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
967      basic block.  */
968   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
969   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
970   modify_mem_list_set = BITMAP_ALLOC (NULL);
971   blocks_with_calls = BITMAP_ALLOC (NULL);
972 }
973
974 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
975
976 static void
977 free_gcse_mem (void)
978 {
979   free (uid_cuid);
980   free (cuid_insn);
981
982   BITMAP_FREE (reg_set_bitmap);
983
984   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
985   free_modify_mem_tables ();
986   BITMAP_FREE (modify_mem_list_set);
987   BITMAP_FREE (blocks_with_calls);
988 }
989 \f
990 /* Compute the local properties of each recorded expression.
991
992    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
993    other blocks.
994
995    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
996    in the block.
997
998    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
999    at least once and expression would contain the same value if the
1000    computation was moved to the end of the block.
1001
1002    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1003    least once and expression would contain the same value if the computation
1004    was moved to the beginning of the block.
1005
1006    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1007    basically the same information and thus can easily share this code.
1008
1009    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1010    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1011    particular property.
1012
1013    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1014    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1015    ABSALTERED.  */
1016
1017 static void
1018 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1019                           struct hash_table *table)
1020 {
1021   unsigned int i;
1022
1023   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1024   if (transp)
1025     {
1026       if (table->set_p)
1027         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1028       else
1029         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1030     }
1031
1032   if (comp)
1033     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1034   if (antloc)
1035     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1036
1037   for (i = 0; i < table->size; i++)
1038     {
1039       struct expr *expr;
1040
1041       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1042         {
1043           int indx = expr->bitmap_index;
1044           struct occr *occr;
1045
1046           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1047              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1048              then reset the bits for those that are.  */
1049           if (transp)
1050             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1051
1052           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1053              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1054           if (antloc)
1055             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1056               {
1057                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1058
1059                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1060                    initialize this.  */
1061                 occr->deleted_p = 0;
1062               }
1063
1064           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1065              we want to set to nonzero in COMP.  */
1066           if (comp)
1067             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1068               {
1069                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1070
1071                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1072                    initialize this.  */
1073                 occr->copied_p = 0;
1074               }
1075
1076           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1077              initialize this.  */
1078           expr->reaching_reg = 0;
1079         }
1080     }
1081 }
1082 \f
1083 /* Register set information.
1084
1085    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1086    modified.  */
1087
1088 static struct obstack reg_set_obstack;
1089
1090 static void
1091 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1092 {
1093   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1094   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1095
1096   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1097 }
1098
1099 static void
1100 free_reg_set_mem (void)
1101 {
1102   free (reg_set_table);
1103   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1104 }
1105
1106 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1107
1108 static void
1109 record_one_set (int regno, rtx insn)
1110 {
1111   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1112   struct reg_set *new_reg_info;
1113
1114   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1115   if (regno >= reg_set_table_size)
1116     {
1117       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1118
1119       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1120                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1121       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1122               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1123       reg_set_table_size = new_size;
1124     }
1125
1126   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1127   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1128   new_reg_info->bb_index = BLOCK_NUM (insn);
1129   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1130   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1131 }
1132
1133 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1134    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1135    occurring.  */
1136
1137 static void
1138 record_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1139 {
1140   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1141
1142   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1143     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1144 }
1145
1146 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1147
1148    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1149    `reg_set_table' for further documentation.  */
1150
1151 static void
1152 compute_sets (void)
1153 {
1154   basic_block bb;
1155   rtx insn;
1156
1157   FOR_EACH_BB (bb)
1158     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1159       if (INSN_P (insn))
1160         note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1161 }
1162 \f
1163 /* Hash table support.  */
1164
1165 struct reg_avail_info
1166 {
1167   basic_block last_bb;
1168   int first_set;
1169   int last_set;
1170 };
1171
1172 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1173 static basic_block current_bb;
1174
1175
1176 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1177    GCSE.  */
1178
1179 static int
1180 want_to_gcse_p (rtx x)
1181 {
1182   switch (GET_CODE (x))
1183     {
1184     case REG:
1185     case SUBREG:
1186     case CONST_INT:
1187     case CONST_DOUBLE:
1188     case CONST_VECTOR:
1189     case CALL:
1190       return 0;
1191
1192     default:
1193       return can_assign_to_reg_p (x);
1194     }
1195 }
1196
1197 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1198
1199 static GTY(()) rtx test_insn;
1200
1201 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1202
1203 static bool
1204 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1205 {
1206   int num_clobbers = 0;
1207   int icode;
1208
1209   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1210   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1211     return 1;
1212   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1213     return 0;
1214
1215   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1216      our test insn if we haven't already.  */
1217   if (test_insn == 0)
1218     {
1219       test_insn
1220         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1221                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1222                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1223                                       const0_rtx));
1224       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1225     }
1226
1227   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1228      valid.  */
1229   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1230   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1231   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1232           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1233 }
1234
1235 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1236    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1237    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1238
1239 static int
1240 oprs_unchanged_p (rtx x, rtx insn, int avail_p)
1241 {
1242   int i, j;
1243   enum rtx_code code;
1244   const char *fmt;
1245
1246   if (x == 0)
1247     return 1;
1248
1249   code = GET_CODE (x);
1250   switch (code)
1251     {
1252     case REG:
1253       {
1254         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1255
1256         if (info->last_bb != current_bb)
1257           return 1;
1258         if (avail_p)
1259           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1260         else
1261           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1262       }
1263
1264     case MEM:
1265       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1266                                   x, avail_p))
1267         return 0;
1268       else
1269         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1270
1271     case PRE_DEC:
1272     case PRE_INC:
1273     case POST_DEC:
1274     case POST_INC:
1275     case PRE_MODIFY:
1276     case POST_MODIFY:
1277       return 0;
1278
1279     case PC:
1280     case CC0: /*FIXME*/
1281     case CONST:
1282     case CONST_INT:
1283     case CONST_DOUBLE:
1284     case CONST_VECTOR:
1285     case SYMBOL_REF:
1286     case LABEL_REF:
1287     case ADDR_VEC:
1288     case ADDR_DIFF_VEC:
1289       return 1;
1290
1291     default:
1292       break;
1293     }
1294
1295   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1296     {
1297       if (fmt[i] == 'e')
1298         {
1299           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1300              level, change it into iteration.  This function is called enough
1301              to be worth it.  */
1302           if (i == 0)
1303             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1304
1305           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1306             return 0;
1307         }
1308       else if (fmt[i] == 'E')
1309         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1310           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1311             return 0;
1312     }
1313
1314   return 1;
1315 }
1316
1317 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1318    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1319    conflict between two memory references.  */
1320 static int gcse_mems_conflict_p;
1321
1322 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1323    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1324    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1325    this memory load.  */
1326 static rtx gcse_mem_operand;
1327
1328 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1329    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1330    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1331
1332 static void
1333 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1334                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1335 {
1336   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1337          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1338          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1339     dest = XEXP (dest, 0);
1340
1341   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1342      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1343      elsewhere.  */
1344   if (! MEM_P (dest))
1345     return;
1346
1347   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1348      don't mark as killed this time.  */
1349
1350   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1351     {
1352       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1353         gcse_mems_conflict_p = 1;
1354       return;
1355     }
1356
1357   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1358                        rtx_addr_varies_p))
1359     gcse_mems_conflict_p = 1;
1360 }
1361
1362 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1363    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1364    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1365    before UID_LIMIT.
1366
1367    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1368    AVAIL_P to 0.  */
1369
1370 static int
1371 load_killed_in_block_p (basic_block bb, int uid_limit, rtx x, int avail_p)
1372 {
1373   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1374
1375   /* If this is a readonly then we aren't going to be changing it.  */
1376   if (MEM_READONLY_P (x))
1377     return 0;
1378
1379   while (list_entry)
1380     {
1381       rtx setter;
1382       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1383       if ((avail_p
1384            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1385           || (! avail_p
1386               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1387         {
1388           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1389           continue;
1390         }
1391
1392       setter = XEXP (list_entry, 0);
1393
1394       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1395          to pure functions are never put on the list, so we need not
1396          worry about them.  */
1397       if (CALL_P (setter))
1398         return 1;
1399
1400       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1401          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1402
1403          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1404          communicate via global variables.  Yuk.  */
1405       gcse_mem_operand = x;
1406       gcse_mems_conflict_p = 0;
1407       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1408       if (gcse_mems_conflict_p)
1409         return 1;
1410       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1411     }
1412   return 0;
1413 }
1414
1415 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1416    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1417
1418 static int
1419 oprs_anticipatable_p (rtx x, rtx insn)
1420 {
1421   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1422 }
1423
1424 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1425    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1426
1427 static int
1428 oprs_available_p (rtx x, rtx insn)
1429 {
1430   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1431 }
1432
1433 /* Hash expression X.
1434
1435    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1436    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1437    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1438    the current size of the hash table to be probed.  */
1439
1440 static unsigned int
1441 hash_expr (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1442            int hash_table_size)
1443 {
1444   unsigned int hash;
1445
1446   *do_not_record_p = 0;
1447
1448   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1449                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1450   return hash % hash_table_size;
1451 }
1452
1453 /* Hash a set of register REGNO.
1454
1455    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1456    propagation code.
1457
1458    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1459
1460 static unsigned int
1461 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1462 {
1463   unsigned int hash;
1464
1465   hash = regno;
1466   return hash % hash_table_size;
1467 }
1468
1469 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1470
1471 static int
1472 expr_equiv_p (rtx x, rtx y)
1473 {
1474   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1475 }
1476
1477 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1478    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1479    basic block.
1480
1481    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1482    It is only used if X is a CONST_INT.
1483
1484    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1485    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1486
1487 static void
1488 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1489                       int avail_p, struct hash_table *table)
1490 {
1491   int found, do_not_record_p;
1492   unsigned int hash;
1493   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1494   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1495
1496   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1497
1498   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1499      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1500      to or can't handle.  */
1501   if (do_not_record_p)
1502     return;
1503
1504   cur_expr = table->table[hash];
1505   found = 0;
1506
1507   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1508     {
1509       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1510          the list.  */
1511       last_expr = cur_expr;
1512       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1513     }
1514
1515   if (! found)
1516     {
1517       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1518       bytes_used += sizeof (struct expr);
1519       if (table->table[hash] == NULL)
1520         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1521         table->table[hash] = cur_expr;
1522       else
1523         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1524         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1525
1526       /* Set the fields of the expr element.  */
1527       cur_expr->expr = x;
1528       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1529       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1530       cur_expr->antic_occr = NULL;
1531       cur_expr->avail_occr = NULL;
1532     }
1533
1534   /* Now record the occurrence(s).  */
1535   if (antic_p)
1536     {
1537       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1538
1539       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1540         antic_occr = NULL;
1541
1542       if (antic_occr)
1543         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1544            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1545            block and the block is scanned from start to end.  */
1546         ; /* nothing to do */
1547       else
1548         {
1549           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1550           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1551           bytes_used += sizeof (struct occr);
1552           antic_occr->insn = insn;
1553           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1554           antic_occr->deleted_p = 0;
1555           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1556         }
1557     }
1558
1559   if (avail_p)
1560     {
1561       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1562
1563       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1564         {
1565           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1566              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1567              the last one in the block and the block is scanned from start
1568              to end.  */
1569           avail_occr->insn = insn;
1570         }
1571       else
1572         {
1573           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1574           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1575           bytes_used += sizeof (struct occr);
1576           avail_occr->insn = insn;
1577           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1578           avail_occr->deleted_p = 0;
1579           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1580         }
1581     }
1582 }
1583
1584 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1585    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1586    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1587    basic block.  */
1588
1589 static void
1590 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1591 {
1592   int found;
1593   unsigned int hash;
1594   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1595   struct occr *cur_occr;
1596
1597   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1598
1599   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1600
1601   cur_expr = table->table[hash];
1602   found = 0;
1603
1604   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1605     {
1606       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1607          the list.  */
1608       last_expr = cur_expr;
1609       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1610     }
1611
1612   if (! found)
1613     {
1614       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1615       bytes_used += sizeof (struct expr);
1616       if (table->table[hash] == NULL)
1617         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1618         table->table[hash] = cur_expr;
1619       else
1620         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1621         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1622
1623       /* Set the fields of the expr element.
1624          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1625          performed on its operands.  */
1626       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1627       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1628       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1629       cur_expr->antic_occr = NULL;
1630       cur_expr->avail_occr = NULL;
1631     }
1632
1633   /* Now record the occurrence.  */
1634   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1635
1636   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1637     {
1638       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1639          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1640          the last one in the block and the block is scanned from start
1641          to end.  */
1642       cur_occr->insn = insn;
1643     }
1644   else
1645     {
1646       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1647       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1648       bytes_used += sizeof (struct occr);
1649
1650           cur_occr->insn = insn;
1651           cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1652           cur_occr->deleted_p = 0;
1653           cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1654     }
1655 }
1656
1657 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1658    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1659
1660 static bool
1661 gcse_constant_p (rtx x)
1662 {
1663   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1664   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1665       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1666       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1667     return true;
1668
1669   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1670      if they are not floating point registers.  */
1671   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1672       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1673       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1674       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1675       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1676     return true;
1677
1678   return CONSTANT_P (x);
1679 }
1680
1681 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1682    expression one).  */
1683
1684 static void
1685 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1686 {
1687   rtx src = SET_SRC (pat);
1688   rtx dest = SET_DEST (pat);
1689   rtx note;
1690
1691   if (GET_CODE (src) == CALL)
1692     hash_scan_call (src, insn, table);
1693
1694   else if (REG_P (dest))
1695     {
1696       unsigned int regno = REGNO (dest);
1697       rtx tmp;
1698
1699       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
1700          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
1701       if (table->set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
1702           && gcse_constant_p (XEXP (note, 0)))
1703         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1704
1705       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1706       if (! table->set_p
1707           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1708           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1709           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1710           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1711              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1712              for now.  */
1713           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1714           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1715           && want_to_gcse_p (src)
1716           /* Don't CSE a nop.  */
1717           && ! set_noop_p (pat)
1718           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1719              At this point this only function parameters should have
1720              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1721              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1722              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1723           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1724               || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1725         {
1726           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1727              modified before this insn or if this is not the only SET in
1728              this insn.  */
1729           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
1730           /* An expression is not available if its operands are
1731              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1732              available if this is a branch, because we can't insert
1733              a set after the branch.  */
1734           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1735                          && ! JUMP_P (insn));
1736
1737           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1738         }
1739
1740       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1741       else if (table->set_p
1742                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1743                && ((REG_P (src)
1744                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1745                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1746                     && REGNO (src) != regno)
1747                    || gcse_constant_p (src))
1748                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1749                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1750                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1751                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1752                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
1753                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
1754         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1755     }
1756   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1757      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1758      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1759   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1760       {
1761         unsigned int regno = REGNO (src);
1762
1763         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1764         if (! table->set_p
1765             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1766             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1767            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1768            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1769            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1770               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1771               for now.  */
1772            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1773            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1774            && want_to_gcse_p (dest)
1775            /* Don't CSE a nop.  */
1776            && ! set_noop_p (pat)
1777            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1778               At this point this only function parameters should have
1779               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1780               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1781               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1782            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1783                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1784              {
1785                /* Stores are never anticipatable.  */
1786                int antic_p = 0;
1787                /* An expression is not available if its operands are
1788                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1789                   available if this is a branch, because we can't insert
1790                   a set after the branch.  */
1791                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1792                              && ! JUMP_P (insn);
1793
1794                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1795                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1796                                      antic_p, avail_p, table);
1797              }
1798       }
1799 }
1800
1801 static void
1802 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1803                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1804 {
1805   /* Currently nothing to do.  */
1806 }
1807
1808 static void
1809 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1810                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1811 {
1812   /* Currently nothing to do.  */
1813 }
1814
1815 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1816
1817    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1818
1819    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1820    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1821    are also in the PARALLEL.  Later.
1822
1823    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1824    otherwise it is for the expression hash table.
1825    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1826    not record any expressions.  */
1827
1828 static void
1829 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1830 {
1831   rtx pat = PATTERN (insn);
1832   int i;
1833
1834   if (in_libcall_block)
1835     return;
1836
1837   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1838      what's been modified.  */
1839
1840   if (GET_CODE (pat) == SET)
1841     hash_scan_set (pat, insn, table);
1842   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1843     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1844       {
1845         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1846
1847         if (GET_CODE (x) == SET)
1848           hash_scan_set (x, insn, table);
1849         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1850           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1851         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1852           hash_scan_call (x, insn, table);
1853       }
1854
1855   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1856     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1857   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1858     hash_scan_call (pat, insn, table);
1859 }
1860
1861 static void
1862 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1863 {
1864   int i;
1865   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1866   struct expr **flat_table;
1867   unsigned int *hash_val;
1868   struct expr *expr;
1869
1870   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1871   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1872
1873   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1874     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1875       {
1876         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1877         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1878       }
1879
1880   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1881            name, table->size, table->n_elems);
1882
1883   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1884     if (flat_table[i] != 0)
1885       {
1886         expr = flat_table[i];
1887         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1888                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1889         print_rtl (file, expr->expr);
1890         fprintf (file, "\n");
1891       }
1892
1893   fprintf (file, "\n");
1894
1895   free (flat_table);
1896   free (hash_val);
1897 }
1898
1899 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1900
1901    first_set records the first place in the block where the register
1902    is set and is used to compute "anticipatability".
1903
1904    last_set records the last place in the block where the register
1905    is set and is used to compute "availability".
1906
1907    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1908    valid, as a quick test to invalidate them.
1909
1910    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1911    and is used to compute "transparency".  */
1912
1913 static void
1914 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1915 {
1916   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1917   int cuid = INSN_CUID (insn);
1918
1919   info->last_set = cuid;
1920   if (info->last_bb != current_bb)
1921     {
1922       info->last_bb = current_bb;
1923       info->first_set = cuid;
1924       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1925     }
1926 }
1927
1928
1929 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1930    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1931    taken off pairwise.  */
1932
1933 static void
1934 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1935                    void * v_insn)
1936 {
1937   rtx dest_addr, insn;
1938   int bb;
1939
1940   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1941       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1942       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1943     dest = XEXP (dest, 0);
1944
1945   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1946      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1947      elsewhere.  */
1948
1949   if (! MEM_P (dest))
1950     return;
1951
1952   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1953   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1954   insn = (rtx) v_insn;
1955   bb = BLOCK_NUM (insn);
1956
1957   canon_modify_mem_list[bb] =
1958     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1959   canon_modify_mem_list[bb] =
1960     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1961 }
1962
1963 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1964    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1965    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1966
1967 static void
1968 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1969 {
1970   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1971
1972   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1973      everything.  */
1974   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1975   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1976
1977   if (CALL_P (insn))
1978     {
1979       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1980          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1981          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
1982       canon_modify_mem_list[bb] =
1983         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
1984       bitmap_set_bit (blocks_with_calls, bb);
1985     }
1986   else
1987     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
1988 }
1989
1990 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
1991    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
1992    the SET is taking place.  */
1993
1994 static void
1995 record_last_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1996 {
1997   rtx last_set_insn = (rtx) data;
1998
1999   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2000     dest = SUBREG_REG (dest);
2001
2002   if (REG_P (dest))
2003     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2004   else if (MEM_P (dest)
2005            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2006            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2007     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2008 }
2009
2010 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2011
2012    Expression entries are placed in the hash table if
2013    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2014    - src is something we want to perform GCSE on,
2015    - none of the operands are subsequently modified in the block
2016
2017    Assignment entries are placed in the hash table if
2018    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2019    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2020    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2021
2022    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2023
2024    TABLE is the table computed.  */
2025
2026 static void
2027 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2028 {
2029   unsigned int i;
2030
2031   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2032      registers are set in which blocks.
2033      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2034      compute.  Later.  */
2035   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2036
2037   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2038   clear_modify_mem_tables ();
2039   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2040   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2041
2042   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2043     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2044
2045   FOR_EACH_BB (current_bb)
2046     {
2047       rtx insn;
2048       unsigned int regno;
2049       int in_libcall_block;
2050
2051       /* First pass over the instructions records information used to
2052          determine when registers and memory are first and last set.
2053          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2054          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2055
2056       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2057         {
2058           if (! INSN_P (insn))
2059             continue;
2060
2061           if (CALL_P (insn))
2062             {
2063               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2064                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2065                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2066
2067               mark_call (insn);
2068             }
2069
2070           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2071         }
2072
2073       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2074       if (table->set_p
2075           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2076         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2077                        BB_HEAD (current_bb), table);
2078
2079       /* The next pass builds the hash table.  */
2080       in_libcall_block = 0;
2081       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2082         if (INSN_P (insn))
2083           {
2084             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2085               in_libcall_block = 1;
2086             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2087               in_libcall_block = 0;
2088             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2089             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2090               in_libcall_block = 0;
2091           }
2092     }
2093
2094   free (reg_avail_info);
2095   reg_avail_info = NULL;
2096 }
2097
2098 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2099    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2100    It is used to determine the number of buckets to use.
2101    SET_P determines whether set or expression table will
2102    be created.  */
2103
2104 static void
2105 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2106 {
2107   int n;
2108
2109   table->size = n_insns / 4;
2110   if (table->size < 11)
2111     table->size = 11;
2112
2113   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2114      Making it an odd number is simplest for now.
2115      ??? Later take some measurements.  */
2116   table->size |= 1;
2117   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2118   table->table = gmalloc (n);
2119   table->set_p = set_p;
2120 }
2121
2122 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2123
2124 static void
2125 free_hash_table (struct hash_table *table)
2126 {
2127   free (table->table);
2128 }
2129
2130 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2131    expression hash table.  */
2132
2133 static void
2134 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2135 {
2136   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2137   table->n_elems = 0;
2138   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2139
2140   compute_hash_table_work (table);
2141 }
2142 \f
2143 /* Expression tracking support.  */
2144
2145 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2146    table entry, or NULL if not found.  */
2147
2148 static struct expr *
2149 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2150 {
2151   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2152   struct expr *expr;
2153
2154   expr = table->table[hash];
2155
2156   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2157     expr = expr->next_same_hash;
2158
2159   return expr;
2160 }
2161
2162 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2163
2164 static struct expr *
2165 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2166 {
2167   do
2168     expr = expr->next_same_hash;
2169   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2170
2171   return expr;
2172 }
2173
2174 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2175    types may be mixed.  */
2176
2177 static void
2178 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2179 {
2180   rtx list, next;
2181
2182   for (list = *listp; list ; list = next)
2183     {
2184       next = XEXP (list, 1);
2185       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2186         free_EXPR_LIST_node (list);
2187       else
2188         free_INSN_LIST_node (list);
2189     }
2190
2191   *listp = NULL;
2192 }
2193
2194 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2195 static void
2196 clear_modify_mem_tables (void)
2197 {
2198   unsigned i;
2199   bitmap_iterator bi;
2200
2201   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2202     {
2203       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2204       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2205     }
2206   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2207   bitmap_clear (blocks_with_calls);
2208 }
2209
2210 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
2211
2212 static void
2213 free_modify_mem_tables (void)
2214 {
2215   clear_modify_mem_tables ();
2216   free (modify_mem_list);
2217   free (canon_modify_mem_list);
2218   modify_mem_list = 0;
2219   canon_modify_mem_list = 0;
2220 }
2221
2222 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2223    start of the block].  */
2224
2225 static void
2226 reset_opr_set_tables (void)
2227 {
2228   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2229      the block.  */
2230   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2231
2232   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2233      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2234      location has been modified.  */
2235   clear_modify_mem_tables ();
2236 }
2237
2238 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2239    INSN's basic block.  */
2240
2241 static int
2242 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2243 {
2244   int i, j;
2245   enum rtx_code code;
2246   const char *fmt;
2247
2248   if (x == 0)
2249     return 1;
2250
2251   code = GET_CODE (x);
2252   switch (code)
2253     {
2254     case PC:
2255     case CC0:
2256     case CONST:
2257     case CONST_INT:
2258     case CONST_DOUBLE:
2259     case CONST_VECTOR:
2260     case SYMBOL_REF:
2261     case LABEL_REF:
2262     case ADDR_VEC:
2263     case ADDR_DIFF_VEC:
2264       return 1;
2265
2266     case MEM:
2267       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2268                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2269         return 0;
2270       else
2271         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2272
2273     case REG:
2274       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2275
2276     default:
2277       break;
2278     }
2279
2280   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2281     {
2282       if (fmt[i] == 'e')
2283         {
2284           /* If we are about to do the last recursive call
2285              needed at this level, change it into iteration.
2286              This function is called enough to be worth it.  */
2287           if (i == 0)
2288             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2289
2290           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2291             return 0;
2292         }
2293       else if (fmt[i] == 'E')
2294         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2295           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2296             return 0;
2297     }
2298
2299   return 1;
2300 }
2301
2302 /* Mark things set by a CALL.  */
2303
2304 static void
2305 mark_call (rtx insn)
2306 {
2307   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2308     record_last_mem_set_info (insn);
2309 }
2310
2311 /* Mark things set by a SET.  */
2312
2313 static void
2314 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2315 {
2316   rtx dest = SET_DEST (pat);
2317
2318   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2319          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2320          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2321     dest = XEXP (dest, 0);
2322
2323   if (REG_P (dest))
2324     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2325   else if (MEM_P (dest))
2326     record_last_mem_set_info (insn);
2327
2328   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2329     mark_call (insn);
2330 }
2331
2332 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2333
2334 static void
2335 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2336 {
2337   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2338
2339   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2340     clob = XEXP (clob, 0);
2341
2342   if (REG_P (clob))
2343     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2344   else
2345     record_last_mem_set_info (insn);
2346 }
2347
2348 /* Record things set by INSN.
2349    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2350
2351 static void
2352 mark_oprs_set (rtx insn)
2353 {
2354   rtx pat = PATTERN (insn);
2355   int i;
2356
2357   if (GET_CODE (pat) == SET)
2358     mark_set (pat, insn);
2359   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2360     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2361       {
2362         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2363
2364         if (GET_CODE (x) == SET)
2365           mark_set (x, insn);
2366         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2367           mark_clobber (x, insn);
2368         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2369           mark_call (insn);
2370       }
2371
2372   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2373     mark_clobber (pat, insn);
2374   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2375     mark_call (insn);
2376 }
2377
2378 \f
2379 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2380
2381 /* Local properties of assignments.  */
2382 static sbitmap *cprop_pavloc;
2383 static sbitmap *cprop_absaltered;
2384
2385 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2386 static sbitmap *cprop_avin;
2387 static sbitmap *cprop_avout;
2388
2389 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2390    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2391
2392 static void
2393 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2394 {
2395   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2396   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2397
2398   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2399   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2400 }
2401
2402 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2403
2404 static void
2405 free_cprop_mem (void)
2406 {
2407   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2408   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2409   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2410   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2411 }
2412
2413 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2414    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2415    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2416    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2417    bit in BMAP.  */
2418
2419 static void
2420 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2421 {
2422   int i, j;
2423   basic_block bb;
2424   enum rtx_code code;
2425   reg_set *r;
2426   const char *fmt;
2427
2428   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2429      can't do it when there's no return value.  */
2430  repeat:
2431
2432   if (x == 0)
2433     return;
2434
2435   code = GET_CODE (x);
2436   switch (code)
2437     {
2438     case REG:
2439       if (set_p)
2440         {
2441           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2442             {
2443               FOR_EACH_BB (bb)
2444                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2445                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2446             }
2447           else
2448             {
2449               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2450                 SET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2451             }
2452         }
2453       else
2454         {
2455           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2456             {
2457               FOR_EACH_BB (bb)
2458                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2459                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2460             }
2461           else
2462             {
2463               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2464                 RESET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2465             }
2466         }
2467
2468       return;
2469
2470     case MEM:
2471       if (! MEM_READONLY_P (x))
2472         {
2473           bitmap_iterator bi;
2474           unsigned bb_index;
2475
2476           /* First handle all the blocks with calls.  We don't need to
2477              do any list walking for them.  */
2478           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_calls, 0, bb_index, bi)
2479             {
2480               if (set_p)
2481                 SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2482               else
2483                 RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2484             }
2485
2486             /* Now iterate over the blocks which have memory modifications
2487                but which do not have any calls.  */
2488             EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 
2489                                             blocks_with_calls,
2490                                             0, bb_index, bi)
2491               {
2492                 rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb_index];
2493
2494                 while (list_entry)
2495                   {
2496                     rtx dest, dest_addr;
2497
2498                     /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2499                        Examine each hunk of memory that is modified.  */
2500
2501                     dest = XEXP (list_entry, 0);
2502                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2503                     dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2504
2505                     if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2506                                                x, rtx_addr_varies_p))
2507                       {
2508                         if (set_p)
2509                           SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2510                         else
2511                           RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2512                         break;
2513                       }
2514                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2515                   }
2516               }
2517         }
2518
2519       x = XEXP (x, 0);
2520       goto repeat;
2521
2522     case PC:
2523     case CC0: /*FIXME*/
2524     case CONST:
2525     case CONST_INT:
2526     case CONST_DOUBLE:
2527     case CONST_VECTOR:
2528     case SYMBOL_REF:
2529     case LABEL_REF:
2530     case ADDR_VEC:
2531     case ADDR_DIFF_VEC:
2532       return;
2533
2534     default:
2535       break;
2536     }
2537
2538   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2539     {
2540       if (fmt[i] == 'e')
2541         {
2542           /* If we are about to do the last recursive call
2543              needed at this level, change it into iteration.
2544              This function is called enough to be worth it.  */
2545           if (i == 0)
2546             {
2547               x = XEXP (x, i);
2548               goto repeat;
2549             }
2550
2551           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2552         }
2553       else if (fmt[i] == 'E')
2554         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2555           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2556     }
2557 }
2558
2559 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2560    propagation.  */
2561
2562 static void
2563 compute_cprop_data (void)
2564 {
2565   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2566   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2567                      cprop_avout, cprop_avin);
2568 }
2569 \f
2570 /* Copy/constant propagation.  */
2571
2572 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2573 #define MAX_USES 8
2574
2575 /* Table of uses found in an insn.
2576    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2577 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2578
2579 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2580 static int reg_use_count;
2581
2582 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2583    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2584    and contains the number of uses in the table upon exit.
2585
2586    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2587    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2588
2589 static void
2590 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2591 {
2592   int i, j;
2593   enum rtx_code code;
2594   const char *fmt;
2595   rtx x = *xptr;
2596
2597   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2598      can't do it when there's no return value.  */
2599  repeat:
2600   if (x == 0)
2601     return;
2602
2603   code = GET_CODE (x);
2604   if (REG_P (x))
2605     {
2606       if (reg_use_count == MAX_USES)
2607         return;
2608
2609       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2610       reg_use_count++;
2611     }
2612
2613   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2614
2615   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2616     {
2617       if (fmt[i] == 'e')
2618         {
2619           /* If we are about to do the last recursive call
2620              needed at this level, change it into iteration.
2621              This function is called enough to be worth it.  */
2622           if (i == 0)
2623             {
2624               x = XEXP (x, 0);
2625               goto repeat;
2626             }
2627
2628           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2629         }
2630       else if (fmt[i] == 'E')
2631         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2632           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2633     }
2634 }
2635
2636 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2637    Returns nonzero is successful.  */
2638
2639 static int
2640 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2641 {
2642   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2643   rtx src = 0;
2644   int success = 0;
2645   rtx set = single_set (insn);
2646
2647   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2648   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2649     success = 1;
2650
2651   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2652   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2653     {
2654       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2655
2656       if (src)
2657         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2658     }
2659
2660   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
2661      replacement.  */
2662   if (note != 0)
2663     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
2664
2665   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2666     {
2667       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2668          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2669          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2670       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2671
2672       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2673           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2674         success = 1;
2675
2676       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2677          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2678          lose information.  */
2679       if (!success && note == 0 && set != 0
2680           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT)
2681         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2682     }
2683
2684   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2685      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2686      not to happen, because previous code ought to synthesize
2687      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2688   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
2689     remove_note (insn, note);
2690
2691   return success;
2692 }
2693
2694 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2695    NULL no such set is found.  */
2696
2697 static struct expr *
2698 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2699 {
2700   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2701      use in a substitution.  */
2702   struct expr *set1 = 0;
2703
2704   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2705      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2706      need two sets like this available at the start of the block:
2707
2708        (set (reg X) (reg Y))
2709        (set (reg Y) (reg X))
2710
2711      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2712      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2713   while (1)
2714     {
2715       rtx src;
2716       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2717
2718       /* Find a set that is available at the start of the block
2719          which contains INSN.  */
2720       while (set)
2721         {
2722           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2723             break;
2724           set = next_set (regno, set);
2725         }
2726
2727       /* If no available set was found we've reached the end of the
2728          (possibly empty) copy chain.  */
2729       if (set == 0)
2730         break;
2731
2732       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2733
2734       src = SET_SRC (set->expr);
2735
2736       /* We know the set is available.
2737          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2738          have changed since the start of the block).
2739
2740          If the source operand changed, we may still use it for the next
2741          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2742
2743       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2744         set1 = set;
2745
2746       /* If the source of the set is anything except a register, then
2747          we have reached the end of the copy chain.  */
2748       if (! REG_P (src))
2749         break;
2750
2751       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2752          and see if we have an available copy into SRC.  */
2753       regno = REGNO (src);
2754     }
2755
2756   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2757      INSN.  */
2758   return set1;
2759 }
2760
2761 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2762    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2763    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2764    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2765    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2766    if a change was made.  */
2767
2768 static int
2769 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2770 {
2771   rtx new, set_src, note_src;
2772   rtx set = pc_set (jump);
2773   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2774
2775   if (note)
2776     {
2777       note_src = XEXP (note, 0);
2778       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2779         note_src = NULL_RTX;
2780     }
2781   else note_src = NULL_RTX;
2782
2783   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2784   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2785
2786   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2787      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2788   if (setcc != NULL_RTX
2789       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2790       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2791     {
2792       rtx setcc_src;
2793       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2794       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2795       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2796                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2797       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2798                                       setcc_src);
2799     }
2800   else
2801     setcc = NULL_RTX;
2802
2803   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2804
2805   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2806   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2807     return 0;
2808
2809   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2810   if (new == pc_rtx)
2811     delete_insn (jump);
2812   else
2813     {
2814       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2815          to one computed by setcc.  */
2816       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2817         return 0;
2818       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2819         {
2820           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2821              are two registers to be replaced by constants before the entire
2822              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2823              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2824              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2825              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2826              we need to attach a note to the branch itself to make this
2827              optimization work.  */
2828
2829           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2830             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2831           return 0;
2832         }
2833
2834       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2835       if (note_src)
2836         remove_note (jump, note);
2837
2838       /* If this has turned into an unconditional jump,
2839          then put a barrier after it so that the unreachable
2840          code will be deleted.  */
2841       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
2842         emit_barrier_after (jump);
2843      }
2844
2845 #ifdef HAVE_cc0
2846   /* Delete the cc0 setter.  */
2847   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2848     delete_insn (setcc);
2849 #endif
2850
2851   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2852
2853   global_const_prop_count++;
2854   if (gcse_file != NULL)
2855     {
2856       fprintf (gcse_file,
2857                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2858                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2859       print_rtl (gcse_file, src);
2860       fprintf (gcse_file, "\n");
2861     }
2862   purge_dead_edges (bb);
2863
2864   return 1;
2865 }
2866
2867 static bool
2868 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, bool alter_jumps)
2869 {
2870   rtx sset;
2871
2872   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2873      conditional branch instructions first.  */
2874   if (alter_jumps
2875       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2876       && NEXT_INSN (insn)
2877       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2878     {
2879       rtx dest = SET_DEST (sset);
2880       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2881           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2882         return 1;
2883     }
2884
2885   /* Handle normal insns next.  */
2886   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2887       && try_replace_reg (from, to, insn))
2888     return 1;
2889
2890   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2891      We're pretty specific about what we will handle in this
2892      code, we can extend this as necessary over time.
2893
2894      Right now the insn in question must look like
2895      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2896   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2897     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2898   return 0;
2899 }
2900
2901 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2902    The result is nonzero if a change was made.  */
2903
2904 static int
2905 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2906 {
2907   struct reg_use *reg_used;
2908   int changed = 0;
2909   rtx note;
2910
2911   if (!INSN_P (insn))
2912     return 0;
2913
2914   reg_use_count = 0;
2915   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2916
2917   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2918
2919   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2920   if (note)
2921     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2922
2923   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2924        reg_used++, reg_use_count--)
2925     {
2926       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2927       rtx pat, src;
2928       struct expr *set;
2929
2930       /* Ignore registers created by GCSE.
2931          We do this because ...  */
2932       if (regno >= max_gcse_regno)
2933         continue;
2934
2935       /* If the register has already been set in this block, there's
2936          nothing we can do.  */
2937       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2938         continue;
2939
2940       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2941          at the start of the block.  */
2942       set = find_avail_set (regno, insn);
2943       if (! set)
2944         continue;
2945
2946       pat = set->expr;
2947       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2948       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2949
2950       src = SET_SRC (pat);
2951
2952       /* Constant propagation.  */
2953       if (gcse_constant_p (src))
2954         {
2955           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
2956             {
2957               changed = 1;
2958               global_const_prop_count++;
2959               if (gcse_file != NULL)
2960                 {
2961                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
2962                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
2963                   print_rtl (gcse_file, src);
2964                   fprintf (gcse_file, "\n");
2965                 }
2966               if (INSN_DELETED_P (insn))
2967                 return 1;
2968             }
2969         }
2970       else if (REG_P (src)
2971                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2972                && REGNO (src) != regno)
2973         {
2974           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
2975             {
2976               changed = 1;
2977               global_copy_prop_count++;
2978               if (gcse_file != NULL)
2979                 {
2980                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
2981                            regno, INSN_UID (insn));
2982                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
2983                 }
2984
2985               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
2986                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
2987               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
2988                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
2989                  and made things worse.  */
2990             }
2991         }
2992     }
2993
2994   return changed;
2995 }
2996
2997 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
2998    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
2999    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3000    can legitimately make replacements.  */
3001
3002 static void
3003 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3004 {
3005   rtx x = *xptr;
3006
3007   if (x == 0)
3008     return;
3009
3010   switch (GET_CODE (x))
3011     {
3012     case ZERO_EXTRACT:
3013     case SIGN_EXTRACT:
3014     case STRICT_LOW_PART:
3015       return;
3016
3017     case PRE_DEC:
3018     case PRE_INC:
3019     case POST_DEC:
3020     case POST_INC:
3021     case PRE_MODIFY:
3022     case POST_MODIFY:
3023       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3024          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3025          codes nonetheless.  */
3026       return;
3027
3028     case SUBREG:
3029       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3030          the non-written words unchanged.  */
3031       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3032         return;
3033       break;
3034
3035     default:
3036       break;
3037     }
3038
3039   find_used_regs (xptr, data);
3040 }
3041
3042 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3043    their REG_EQUAL notes need updating.  */
3044
3045 static bool
3046 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, bool alter_jumps, rtx *libcall_sp)
3047 {
3048   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3049
3050   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3051      change the hard registers mentioned.  */
3052   if (REG_P (x)
3053       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3054           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3055               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3056     {
3057       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3058       struct elt_loc_list *l;
3059
3060       if (!val)
3061         return false;
3062       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3063         {
3064           rtx this_rtx = l->loc;
3065           rtx note;
3066
3067           /* Don't CSE non-constant values out of libcall blocks.  */
3068           if (l->in_libcall && ! CONSTANT_P (this_rtx))
3069             continue;
3070
3071           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3072             newcnst = this_rtx;
3073           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3074               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3075                  At this point this only function parameters should have
3076                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3077                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3078                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3079               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3080                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3081             newreg = this_rtx;
3082         }
3083       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3084         {
3085           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
3086              match the new register, we either have to abandon this replacement
3087              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
3088              or make it delete the REG_EUAQL note, and fix up all passes that
3089              require the REG_EQUAL note there.  */
3090           bool adjusted;
3091
3092           adjusted = adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp);
3093           gcc_assert (adjusted);
3094           
3095           if (gcse_file != NULL)
3096             {
3097               fprintf (gcse_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3098                        REGNO (x));
3099               fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
3100                        INSN_UID (insn));
3101               print_rtl (gcse_file, newcnst);
3102               fprintf (gcse_file, "\n");
3103             }
3104           local_const_prop_count++;
3105           return true;
3106         }
3107       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3108         {
3109           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
3110           if (gcse_file != NULL)
3111             {
3112               fprintf (gcse_file,
3113                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3114                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3115               fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3116             }
3117           local_copy_prop_count++;
3118           return true;
3119         }
3120     }
3121   return false;
3122 }
3123
3124 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3125    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
3126    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
3127    be made.  */
3128 static bool
3129 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
3130 {
3131   rtx end;
3132
3133   while ((end = *libcall_sp++))
3134     {
3135       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3136
3137       if (! note)
3138         continue;
3139
3140       if (REG_P (newval))
3141         {
3142           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
3143             {
3144               do
3145                 {
3146                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3147                   if (! note)
3148                     continue;
3149                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
3150                     return false;
3151                 }
3152               while ((end = *libcall_sp++));
3153               return true;
3154             }
3155         }
3156       XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
3157       insn = end;
3158     }
3159   return true;
3160 }
3161
3162 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3163
3164 /* Do local const/copy propagation (i.e. within each basic block).
3165    If ALTER_JUMPS is true, allow propagating into jump insns, which
3166    could modify the CFG.  */
3167
3168 static void
3169 local_cprop_pass (bool alter_jumps)
3170 {
3171   basic_block bb;
3172   rtx insn;
3173   struct reg_use *reg_used;
3174   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3175   bool changed = false;
3176
3177   cselib_init (false);
3178   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3179   *libcall_sp = 0;
3180   FOR_EACH_BB (bb)
3181     {
3182       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3183         {
3184           if (INSN_P (insn))
3185             {
3186               rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3187
3188               if (note)
3189                 {
3190                   gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3191                   *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3192                 }
3193               note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3194               if (note)
3195                 libcall_sp++;
3196               note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3197               do
3198                 {
3199                   reg_use_count = 0;
3200                   note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs,
3201                              NULL);
3202                   if (note)
3203                     local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3204
3205                   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3206                        reg_used++, reg_use_count--)
3207                     if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3208                         libcall_sp))
3209                       {
3210                         changed = true;
3211                         break;
3212                       }
3213                   if (INSN_DELETED_P (insn))
3214                     break;
3215                 }
3216               while (reg_use_count);
3217             }
3218           cselib_process_insn (insn);
3219         }
3220
3221       /* Forget everything at the end of a basic block.  Make sure we are
3222          not inside a libcall, they should never cross basic blocks.  */
3223       cselib_clear_table ();
3224       gcc_assert (libcall_sp == &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS]);
3225     }
3226
3227   cselib_finish ();
3228
3229   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3230   if (changed && alter_jumps)
3231     {
3232       delete_unreachable_blocks ();
3233       free_reg_set_mem ();
3234       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3235       compute_sets ();
3236     }
3237 }
3238
3239 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3240    nonzero if a change was made.  */
3241
3242 static int
3243 cprop (int alter_jumps)
3244 {
3245   int changed;
3246   basic_block bb;
3247   rtx insn;
3248
3249   /* Note we start at block 1.  */
3250   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3251     {
3252       if (gcse_file != NULL)
3253         fprintf (gcse_file, "\n");
3254       return 0;
3255     }
3256
3257   changed = 0;
3258   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3259     {
3260       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3261          start of the block].  */
3262       reset_opr_set_tables ();
3263
3264       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3265         if (INSN_P (insn))
3266           {
3267             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3268
3269             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3270             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3271                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3272             if (! NOTE_P (insn))
3273               mark_oprs_set (insn);
3274           }
3275     }
3276
3277   if (gcse_file != NULL)
3278     fprintf (gcse_file, "\n");
3279
3280   return changed;
3281 }
3282
3283 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3284    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3285
3286    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3287    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3288    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3289    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3290    recording the value of *every* register scanned by canonicalize_condition,
3291    but this would require some code reorganization.  */
3292
3293 rtx
3294 fis_get_condition (rtx jump)
3295 {
3296   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3297 }
3298
3299 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3300    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3301
3302 static bool
3303 implicit_set_cond_p (rtx cond)
3304 {
3305   enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3306   rtx cst = XEXP (cond, 1);
3307
3308   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3309      contain a signed zero.  */
3310   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3311     {
3312       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3313          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3314          the optimization can't be performed.  */
3315       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3316          always return zero for them.  */
3317       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3318         {
3319           REAL_VALUE_TYPE d;
3320           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3321           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3322             return 0;
3323         }
3324       else
3325         return 0;
3326     }
3327
3328   return gcse_constant_p (cst);
3329 }
3330
3331 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3332    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3333    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3334    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3335    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3336    basic block.  */
3337
3338 static void
3339 find_implicit_sets (void)
3340 {
3341   basic_block bb, dest;
3342   unsigned int count;
3343   rtx cond, new;
3344
3345   count = 0;
3346   FOR_EACH_BB (bb)
3347     /* Check for more than one successor.  */
3348     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3349       {
3350         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3351
3352         if (cond
3353             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3354             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3355             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3356             && implicit_set_cond_p (cond))
3357           {
3358             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3359                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3360
3361             if (dest && single_pred_p (dest)
3362                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3363               {
3364                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3365                                              XEXP (cond, 1));
3366                 implicit_sets[dest->index] = new;
3367                 if (gcse_file)
3368                   {
3369                     fprintf(gcse_file, "Implicit set of reg %d in ",
3370                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3371                     fprintf(gcse_file, "basic block %d\n", dest->index);
3372                   }
3373                 count++;
3374               }
3375           }
3376       }
3377
3378   if (gcse_file)
3379     fprintf (gcse_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3380 }
3381
3382 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3383    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3384    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3385    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3386
3387 static int
3388 one_cprop_pass (int pass, bool cprop_jumps, bool bypass_jumps)
3389 {
3390   int changed = 0;
3391
3392   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3393   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3394
3395   local_cprop_pass (cprop_jumps);
3396
3397   /* Determine implicit sets.  */
3398   implicit_sets = xcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
3399   find_implicit_sets ();
3400
3401   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3402   compute_hash_table (&set_hash_table);
3403
3404   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3405   free (implicit_sets);
3406   implicit_sets = NULL;
3407
3408   if (gcse_file)
3409     dump_hash_table (gcse_file, "SET", &set_hash_table);
3410   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3411     {
3412       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3413       compute_cprop_data ();
3414       changed = cprop (cprop_jumps);
3415       if (bypass_jumps)
3416         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3417       free_cprop_mem ();
3418     }
3419
3420   free_hash_table (&set_hash_table);
3421
3422   if (gcse_file)
3423     {
3424       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3425                current_function_name (), pass, bytes_used);
3426       fprintf (gcse_file, "%d local const props, %d local copy props, ",
3427                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3428       fprintf (gcse_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3429                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3430     }
3431   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3432   if (changed && cprop_jumps)
3433     delete_unreachable_blocks ();
3434
3435   return changed;
3436 }
3437 \f
3438 /* Bypass conditional jumps.  */
3439
3440 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3441    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3442    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3443    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3444
3445 static int bypass_last_basic_block;
3446
3447 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3448    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3449    find_avail_set.  */
3450
3451 static struct expr *
3452 find_bypass_set (int regno, int bb)
3453 {
3454   struct expr *result = 0;
3455
3456   for (;;)
3457     {
3458       rtx src;
3459       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3460
3461       while (set)
3462         {
3463           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3464             break;
3465           set = next_set (regno, set);
3466         }
3467
3468       if (set == 0)
3469         break;
3470
3471       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3472
3473       src = SET_SRC (set->expr);
3474       if (gcse_constant_p (src))
3475         result = set;
3476
3477       if (! REG_P (src))
3478         break;
3479
3480       regno = REGNO (src);
3481     }
3482   return result;
3483 }
3484
3485
3486 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3487    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3488    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3489    function is required to check that our data flow analysis is still
3490    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3491
3492 static bool
3493 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
3494 {
3495   rtx insn;
3496
3497   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3498     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3499       return true;
3500
3501   return false;
3502 }
3503
3504 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3505    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3506    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3507    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3508    Returns nonzero if a change was made.
3509
3510    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3511    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3512    these inserted insns when performing its transformations.  */
3513
3514 static int
3515 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3516 {
3517   rtx insn, note;
3518   edge e, edest;
3519   int i, change;
3520   int may_be_loop_header;
3521   unsigned removed_p;
3522   edge_iterator ei;
3523
3524   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3525
3526   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3527   reg_use_count = 0;
3528   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3529   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3530   if (note)
3531     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3532
3533   may_be_loop_header = false;
3534   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3535     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3536       {
3537         may_be_loop_header = true;
3538         break;
3539       }
3540
3541   change = 0;
3542   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3543     {
3544       removed_p = 0;
3545           
3546       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3547         {
3548           ei_next (&ei);
3549           continue;
3550         }
3551
3552       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3553       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3554         {
3555           ei_next (&ei);
3556           continue;
3557         }
3558
3559       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3560          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3561          optimizations, so prevent this.  */
3562       if (may_be_loop_header
3563           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3564         {
3565           ei_next (&ei);
3566           continue;
3567         }
3568
3569       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3570         {
3571           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3572           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3573           basic_block dest, old_dest;
3574           struct expr *set;
3575           rtx src, new;
3576
3577           if (regno >= max_gcse_regno)
3578             continue;
3579
3580           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3581
3582           if (! set)
3583             continue;
3584
3585           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3586           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3587             continue;
3588
3589           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3590
3591           if (setcc != NULL)
3592               src = simplify_replace_rtx (src,
3593                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3594                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3595
3596           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3597                                       SET_SRC (set->expr));
3598
3599           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3600              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3601              has instructions associated with it, as these insns won't
3602              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3603
3604           if (new == pc_rtx)
3605             {
3606               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3607               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3608             }
3609           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3610             {
3611               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3612               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3613               edest = find_edge (bb, dest);
3614               if (edest && edest->insns.r)
3615                 dest = NULL;
3616             }
3617           else
3618             dest = NULL;
3619
3620           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3621              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3622              edges.  */
3623
3624           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc)))
3625               && find_edge (e->src, dest))
3626             dest = NULL;
3627
3628           old_dest = e->dest;
3629           if (dest != NULL
3630               && dest != old_dest
3631               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3632             {
3633               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3634
3635               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3636                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3637               if (setcc)
3638                 {
3639                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3640                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3641                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3642                 }
3643
3644               if (gcse_file != NULL)
3645                 {
3646                   fprintf (gcse_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3647                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3648                            regno, INSN_UID (jump));
3649                   print_rtl (gcse_file, SET_SRC (set->expr));
3650                   fprintf (gcse_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3651                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3652                 }
3653               change = 1;
3654               removed_p = 1;
3655               break;
3656             }
3657         }
3658       if (!removed_p)
3659         ei_next (&ei);
3660     }
3661   return change;
3662 }
3663
3664 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3665    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3666    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3667    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3668
3669    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3670
3671 static int
3672 bypass_conditional_jumps (void)
3673 {
3674   basic_block bb;
3675   int changed;
3676   rtx setcc;
3677   rtx insn;
3678   rtx dest;
3679
3680   /* Note we start at block 1.  */
3681   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3682     return 0;
3683
3684   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3685   mark_dfs_back_edges ();
3686
3687   changed = 0;
3688   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3689                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3690     {
3691       /* Check for more than one predecessor.  */
3692       if (!single_pred_p (bb))
3693         {
3694           setcc = NULL_RTX;
3695           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3696             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3697               {
3698                 if (setcc)
3699                   break;
3700                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3701                   break;
3702
3703                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3704                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3705                   setcc = insn;
3706                 else
3707                   break;
3708               }
3709             else if (JUMP_P (insn))
3710               {
3711                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3712                     && onlyjump_p (insn))
3713                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3714                 break;
3715               }
3716             else if (INSN_P (insn))
3717               break;
3718         }
3719     }
3720
3721   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3722      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3723   if (changed)
3724     commit_edge_insertions();
3725
3726   return changed;
3727 }
3728 \f
3729 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3730
3731 /* Local properties of expressions.  */
3732 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3733 static sbitmap *transp;
3734
3735 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3736    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3737    created by a calls.  */
3738 static sbitmap *transpout;
3739
3740 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3741 static sbitmap *comp;
3742
3743 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3744 static sbitmap *antloc;
3745
3746 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3747    point.  */
3748 static sbitmap *pre_optimal;
3749
3750 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3751 static sbitmap *pre_redundant;
3752
3753 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3754 static sbitmap *pre_insert_map;
3755
3756 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3757 static sbitmap *pre_delete_map;
3758
3759 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3760 static struct edge_list *edge_list;
3761
3762 /* Redundant insns.  */
3763 static sbitmap pre_redundant_insns;
3764
3765 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3766
3767 static void
3768 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3769 {
3770   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3771   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3772   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3773
3774   pre_optimal = NULL;
3775   pre_redundant = NULL;
3776   pre_insert_map = NULL;
3777   pre_delete_map = NULL;
3778   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3779
3780   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3781 }
3782
3783 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3784
3785 static void
3786 free_pre_mem (void)
3787 {
3788   sbitmap_vector_free (transp);
3789   sbitmap_vector_free (comp);
3790
3791   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3792
3793   if (pre_optimal)
3794     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3795   if (pre_redundant)
3796     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3797   if (pre_insert_map)
3798     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3799   if (pre_delete_map)
3800     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3801
3802   transp = comp = NULL;
3803   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3804 }
3805
3806 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3807
3808 static void
3809 compute_pre_data (void)
3810 {
3811   sbitmap trapping_expr;
3812   basic_block bb;
3813   unsigned int ui;
3814
3815   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3816   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3817
3818   /* Collect expressions which might trap.  */
3819   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3820   sbitmap_zero (trapping_expr);
3821   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3822     {
3823       struct expr *e;
3824       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3825         if (may_trap_p (e->expr))
3826           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3827     }
3828
3829   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3830
3831      ~(TRANSP | COMP)
3832   */
3833
3834   FOR_EACH_BB (bb)
3835     {
3836       edge e;
3837       edge_iterator ei;
3838
3839       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3840          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3841          place the instruction on the edge.  So make them neither
3842          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3843       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3844         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3845           {
3846             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3847             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3848             break;
3849           }
3850
3851       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3852       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3853     }
3854
3855   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3856                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3857   sbitmap_vector_free (antloc);
3858   antloc = NULL;
3859   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3860   ae_kill = NULL;
3861   sbitmap_free (trapping_expr);
3862 }
3863 \f
3864 /* PRE utilities */
3865
3866 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3867    block BB.
3868
3869    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3870    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3871
3872    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3873    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3874    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3875    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3876    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3877    the closest such expression.  */
3878
3879 static int
3880 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3881 {
3882   edge pred;
3883   edge_iterator ei;
3884   
3885   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3886     {
3887       basic_block pred_bb = pred->src;
3888
3889       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3890           /* Has predecessor has already been visited?  */
3891           || visited[pred_bb->index])
3892         ;/* Nothing to do.  */
3893
3894       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3895       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3896         {
3897           /* Is this the occurrence we're looking for?
3898              Note that there's only one generating occurrence per block
3899              so we just need to check the block number.  */
3900           if (occr_bb == pred_bb)
3901             return 1;
3902
3903           visited[pred_bb->index] = 1;
3904         }
3905       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3906       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3907         visited[pred_bb->index] = 1;
3908
3909       /* Neither gen nor kill.  */
3910       else
3911         {
3912           visited[pred_bb->index] = 1;
3913           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3914             return 1;
3915         }
3916     }
3917
3918   /* All paths have been checked.  */
3919   return 0;
3920 }
3921
3922 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3923    memory allocated for that function is returned.  */
3924
3925 static int
3926 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3927 {
3928   int rval;
3929   char *visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
3930
3931   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3932
3933   free (visited);
3934   return rval;
3935 }
3936 \f
3937
3938 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3939    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3940    the value of BB.  */
3941
3942 static rtx
3943 process_insert_insn (struct expr *expr)
3944 {
3945   rtx reg = expr->reaching_reg;
3946   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3947   rtx pat;
3948
3949   start_sequence ();
3950
3951   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3952      just copy it to a register.  */
3953   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3954     emit_move_insn (reg, exp);
3955
3956   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3957      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3958      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3959   else
3960     {
3961       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3962
3963       if (insn_invalid_p (insn))
3964         gcc_unreachable ();
3965     }
3966   
3967
3968   pat = get_insns ();
3969   end_sequence ();
3970
3971   return pat;
3972 }
3973
3974 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3975
3976    This is used by both the PRE and code hoisting.
3977
3978    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3979    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3980    no sense for code hoisting.  */
3981
3982 static void
3983 insert_insn_end_bb (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
3984 {
3985   rtx insn = BB_END (bb);
3986   rtx new_insn;
3987   rtx reg = expr->reaching_reg;
3988   int regno = REGNO (reg);
3989   rtx pat, pat_end;
3990
3991   pat = process_insert_insn (expr);
3992   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
3993
3994   pat_end = pat;
3995   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
3996     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
3997
3998   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
3999      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
4000      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4001
4002   if (JUMP_P (insn)
4003       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
4004           && (!single_succ_p (bb)
4005               || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4006     {
4007 #ifdef HAVE_cc0
4008       rtx note;
4009 #endif
4010       /* It should always be the case that we can put these instructions
4011          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4012          Check this.  */
4013       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
4014                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4015                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4016
4017       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4018          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4019          the new instruction just before the tablejump.  */
4020       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4021           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4022         insn = prev_real_insn (insn);
4023
4024 #ifdef HAVE_cc0
4025       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4026          if cc0 isn't set.  */
4027       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4028       if (note)
4029         insn = XEXP (note, 0);
4030       else
4031         {
4032           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4033           if (maybe_cc0_setter
4034               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4035               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4036             insn = maybe_cc0_setter;
4037         }
4038 #endif
4039       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4040       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4041     }
4042
4043   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4044      of exception handling.  */
4045   else if (CALL_P (insn)
4046            && (!single_succ_p (bb)
4047                || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4048     {
4049       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4050          we search backward and place the instructions before the first
4051          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4052          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4053
4054          It should always be the case that we can put these instructions
4055          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4056          Check this.  */
4057
4058       gcc_assert (!pre
4059                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4060                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4061
4062       /* Since different machines initialize their parameter registers
4063          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4064          parameter registers.  */
4065       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4066
4067       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4068          before the first parameter load.
4069
4070          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4071          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4072          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4073          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4074          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4075       while (LABEL_P (insn)
4076              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4077         insn = NEXT_INSN (insn);
4078
4079       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4080     }
4081   else
4082     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn);
4083
4084   while (1)
4085     {
4086       if (INSN_P (pat))
4087         {
4088           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4089           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4090         }
4091       if (pat == pat_end)
4092         break;
4093       pat = NEXT_INSN (pat);
4094     }
4095
4096   gcse_create_count++;
4097
4098   if (gcse_file)
4099     {
4100       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4101                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4102       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4103                expr->bitmap_index, regno);
4104     }
4105 }
4106
4107 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4108    the expressions fully redundant.  */
4109
4110 static int
4111 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4112 {
4113   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4114   sbitmap *inserted;
4115
4116   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4117      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4118
4119   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4120   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4121   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4122   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4123
4124   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4125     {
4126       int indx;
4127       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4128
4129       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4130         {
4131           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4132
4133           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4134             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4135               {
4136                 struct expr *expr = index_map[j];
4137                 struct occr *occr;
4138
4139                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4140                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4141                   {
4142                     if (! occr->deleted_p)
4143                       continue;
4144
4145                     /* Insert this expression on this edge if it would
4146                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4147                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4148                       {
4149                         rtx insn;
4150                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4151
4152                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4153                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4154                            the previous block. There are several alternatives
4155                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4156                            handling this situation.  This one is easiest for
4157                            now.  */
4158
4159                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
4160                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4161                         else
4162                           {
4163                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4164                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4165                           }
4166
4167                         if (gcse_file)
4168                           {
4169                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4170                                      bb->index,
4171                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4172                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4173                                      expr->bitmap_index);
4174                           }
4175
4176                         update_ld_motion_stores (expr);
4177                         SET_BIT (inserted[e], j);
4178                         did_insert = 1;
4179                         gcse_create_count++;
4180                       }
4181                   }
4182               }
4183         }
4184     }
4185
4186   sbitmap_vector_free (inserted);
4187   return did_insert;
4188 }
4189
4190 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4191    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4192      reaching_reg <- old_reg
4193    it's better to do the following:
4194      reaching_reg <- expr
4195      old_reg      <- reaching_reg
4196    because this way copy propagation can discover additional PRE
4197    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4198    When "expr" is a store, i.e.
4199    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4200      reaching_reg <- old_reg
4201    it's better to add it before as follows:
4202      reaching_reg <- old_reg
4203      MEM          <- reaching_reg.  */
4204
4205 static void
4206 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4207 {
4208   rtx reg = expr->reaching_reg;
4209   int regno = REGNO (reg);
4210   int indx = expr->bitmap_index;
4211   rtx pat = PATTERN (insn);
4212   rtx set, new_insn;
4213   rtx old_reg;
4214   int i;
4215
4216   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4217   switch (GET_CODE (pat))
4218     {
4219     case SET:
4220       set = pat;
4221       break;
4222
4223     case PARALLEL:
4224       /* Search through the parallel looking for the set whose
4225          source was the expression that we're interested in.  */
4226       set = NULL_RTX;
4227       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4228         {
4229           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4230           if (GET_CODE (x) == SET
4231               && expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4232             {
4233               set = x;
4234               break;
4235             }
4236         }
4237       break;
4238
4239     default:
4240       gcc_unreachable ();
4241     }
4242
4243   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4244     {
4245       old_reg = SET_DEST (set);
4246       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4247       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4248         {
4249           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4250           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4251
4252           /* Keep register set table up to date.  */
4253           record_one_set (regno, insn);
4254         }
4255       else
4256         {
4257           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4258           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4259
4260           /* Keep register set table up to date.  */
4261           record_one_set (regno, new_insn);
4262         }
4263     }
4264   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4265     {
4266       old_reg = SET_SRC (set);
4267       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4268
4269       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4270       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4271         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4272       else
4273         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4274
4275       /* Keep register set table up to date.  */
4276       record_one_set (regno, new_insn);
4277     }
4278
4279   gcse_create_count++;
4280
4281   if (gcse_file)
4282     fprintf (gcse_file,
4283              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4284               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4285               INSN_UID (insn), regno);
4286 }
4287
4288 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4289    to `reaching_reg'.  */
4290
4291 static void
4292 pre_insert_copies (void)
4293 {
4294   unsigned int i, added_copy;
4295   struct expr *expr;
4296   struct occr *occr;
4297   struct occr *avail;
4298
4299   /* For each available expression in the table, copy the result to
4300      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4301
4302      ??? The current algorithm is rather brute force.
4303      Need to do some profiling.  */
4304
4305   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4306     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4307       {
4308         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4309            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4310            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4311            deleted.  This test also avoids further processing if the
4312            expression wasn't deleted anywhere.  */
4313         if (expr->reaching_reg == NULL)
4314           continue;
4315
4316         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4317         added_copy = 0;
4318
4319         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4320           {
4321             if (! occr->deleted_p)
4322               continue;
4323
4324             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4325               {
4326                 rtx insn = avail->insn;
4327
4328                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4329                 if (avail->copied_p)
4330                   continue;
4331
4332                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4333                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4334                   continue;
4335
4336                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4337                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4338                                                expr,
4339                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4340                   continue;
4341
4342                 added_copy = 1;
4343
4344                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4345                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4346                 avail->copied_p = 1;
4347               }
4348           }
4349
4350           if (added_copy)
4351             update_ld_motion_stores (expr);
4352       }
4353 }
4354
4355 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4356    in INSN.  */
4357 static rtx
4358 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4359 {
4360   rtx new;
4361   rtx set = single_set (insn), set2;
4362   rtx note;
4363   rtx eqv;
4364
4365   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4366      we've verified to be valid.  */
4367
4368   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4369
4370   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4371   set2 = single_set (new);
4372   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4373     return new;
4374   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4375     eqv = XEXP (note, 0);
4376   else
4377     eqv = SET_SRC (set);
4378
4379   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4380
4381   return new;
4382 }
4383
4384 /* Delete redundant computations.
4385    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4386    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4387    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4388
4389    Returns nonzero if a change is made.  */
4390
4391 static int
4392 pre_delete (void)
4393 {
4394   unsigned int i;
4395   int changed;
4396   struct expr *expr;
4397   struct occr *occr;
4398
4399   changed = 0;
4400   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4401     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4402          expr != NULL;
4403          expr = expr->next_same_hash)
4404       {
4405         int indx = expr->bitmap_index;
4406
4407         /* We only need to search antic_occr since we require
4408            ANTLOC != 0.  */
4409
4410         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4411           {
4412             rtx insn = occr->insn;
4413             rtx set;
4414             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4415
4416             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4417             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4418                 && (set = single_set (insn)) != 0)
4419               {
4420                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4421                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4422                    the mode of the original destination pseudo.  */
4423                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4424                   expr->reaching_reg
4425                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4426
4427                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4428                 delete_insn (insn);
4429                 occr->deleted_p = 1;
4430                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4431                 changed = 1;
4432                 gcse_subst_count++;
4433
4434                 if (gcse_file)
4435                   {
4436                     fprintf (gcse_file,
4437                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4438                                INSN_UID (insn), indx);
4439                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4440                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4441                   }
4442               }
4443           }
4444       }
4445
4446   return changed;
4447 }
4448
4449 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4450    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4451    has been done.
4452
4453    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4454    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4455    Compiler Design and Implementation.
4456
4457    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4458    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4459    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4460    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4461    through the block.
4462
4463    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4464    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4465    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4466    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4467    redundancies.  */
4468
4469 static int
4470 pre_gcse (void)
4471 {
4472   unsigned int i;
4473   int did_insert, changed;
4474   struct expr **index_map;
4475   struct expr *expr;
4476
4477   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4478      hash table entry.  */
4479
4480   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4481   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4482     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4483       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4484
4485   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4486   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4487   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4488
4489   /* Delete the redundant insns first so that
4490      - we know what register to use for the new insns and for the other
4491        ones with reaching expressions
4492      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4493
4494   changed = pre_delete ();
4495
4496   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4497
4498   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4499      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4500   pre_insert_copies ();
4501   if (did_insert)
4502     {
4503       commit_edge_insertions ();
4504       changed = 1;
4505     }
4506
4507   free (index_map);
4508   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4509   return changed;
4510 }
4511
4512 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4513
4514    Return nonzero if a change was made.  */
4515
4516 static int
4517 one_pre_gcse_pass (int pass)
4518 {
4519   int changed = 0;
4520
4521   gcse_subst_count = 0;
4522   gcse_create_count = 0;
4523
4524   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4525   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4526   if (flag_gcse_lm)
4527     compute_ld_motion_mems ();
4528
4529   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4530   trim_ld_motion_mems ();
4531   if (gcse_file)
4532     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", &expr_hash_table);
4533
4534   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4535     {
4536       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4537       compute_pre_data ();
4538       changed |= pre_gcse ();
4539       free_edge_list (edge_list);
4540       free_pre_mem ();
4541     }
4542
4543   free_ldst_mems ();
4544   remove_fake_exit_edges ();
4545   free_hash_table (&expr_hash_table);
4546
4547   if (gcse_file)
4548     {
4549       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4550                current_function_name (), pass, bytes_used);
4551       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
4552                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4553     }
4554
4555   return changed;
4556 }
4557 \f
4558 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
4559    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
4560    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
4561    because the following loop optimization pass requires them.  */
4562
4563 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
4564    could probably share code here.  */
4565
4566 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4567    then we would not need to do this here, because jump would add the
4568    necessary REG_LABEL notes.  */
4569
4570 static void
4571 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4572 {
4573   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4574   int i, j;
4575   const char *fmt;
4576
4577   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4578     {
4579       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4580          avoid flow generating (slightly) worse code.
4581
4582          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4583          mark_jump_label for additional information).  */
4584
4585       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
4586                                             REG_NOTES (insn));
4587       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4588         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4589       return;
4590     }
4591
4592   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4593     {
4594       if (fmt[i] == 'e')
4595         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4596       else if (fmt[i] == 'E')
4597         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4598           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4599     }
4600 }
4601
4602 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4603
4604    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4605    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4606    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4607    non-local labels and exceptions.
4608
4609    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4610    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4611    it should be possible with exception handling, since we still have
4612    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4613    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4614
4615 static void
4616 compute_transpout (void)
4617 {
4618   basic_block bb;
4619   unsigned int i;
4620   struct expr *expr;
4621
4622   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4623
4624   FOR_EACH_BB (bb)
4625     {
4626       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
4627          end in call instructions for reasons other than abnormal
4628          control flow.  */
4629       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4630         continue;
4631
4632       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4633         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4634           if (MEM_P (expr->expr))
4635             {
4636               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4637                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4638                 continue;
4639
4640               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4641                  analysis to determine if this mem is actually killed
4642                  by this call.  */
4643               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4644             }
4645     }
4646 }
4647
4648 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4649
4650 /* Very busy expressions.  */
4651 static sbitmap *hoist_vbein;
4652 static sbitmap *hoist_vbeout;
4653
4654 /* Hoistable expressions.  */
4655 static sbitmap *hoist_exprs;
4656
4657 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4658    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4659    more effective than the tail merging code in jump.c.
4660
4661    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4662    code hoisting.  It would be nice.  */
4663
4664 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4665
4666 static void
4667 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4668 {
4669   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4670   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4671   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4672
4673   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4674   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4675   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4676   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4677 }
4678
4679 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4680
4681 static void
4682 free_code_hoist_mem (void)
4683 {
4684   sbitmap_vector_free (antloc);
4685   sbitmap_vector_free (transp);
4686   sbitmap_vector_free (comp);
4687
4688   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4689   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4690   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4691   sbitmap_vector_free (transpout);
4692
4693   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4694 }
4695
4696 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4697
4698    An expression is very busy if all paths from a given point
4699    compute the expression.  */
4700
4701 static void
4702 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4703 {
4704   int changed, passes;
4705   basic_block bb;
4706
4707   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4708   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4709
4710   passes = 0;
4711   changed = 1;
4712
4713   while (changed)
4714     {
4715       changed = 0;
4716
4717       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4718          the convergence.  */
4719       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4720         {
4721           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
4722                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
4723           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4724             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
4725         }
4726
4727       passes++;
4728     }
4729
4730   if (gcse_file)
4731     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4732 }
4733
4734 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4735
4736 static void
4737 compute_code_hoist_data (void)
4738 {
4739   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4740   compute_transpout ();
4741   compute_code_hoist_vbeinout ();
4742   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4743   if (gcse_file)
4744     fprintf (gcse_file, "\n");
4745 }
4746
4747 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4748    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4749
4750    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4751    to me that the expression must either be computed or transparent in
4752    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4753    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4754    the expression wasn't a loop invariant.
4755
4756    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4757    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4758    paths.  */
4759
4760 static int
4761 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4762 {
4763   edge pred;
4764   edge_iterator ei;
4765   int visited_allocated_locally = 0;
4766
4767
4768   if (visited == NULL)
4769     {
4770       visited_allocated_locally = 1;
4771       visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
4772     }
4773
4774   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4775     {
4776       basic_block pred_bb = pred->src;
4777
4778       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4779         break;
4780       else if (pred_bb == expr_bb)
4781         continue;
4782       else if (visited[pred_bb->index])
4783         continue;
4784
4785       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4786       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4787         break;
4788       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4789         break;
4790
4791       /* Not killed.  */
4792       else
4793         {
4794           visited[pred_bb->index] = 1;
4795           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4796                                            pred_bb, visited))
4797             break;
4798         }
4799     }
4800   if (visited_allocated_locally)
4801     free (visited);
4802
4803   return (pred == NULL);
4804 }
4805 \f
4806 /* Actually perform code hoisting.  */
4807
4808 static void
4809 hoist_code (void)
4810 {
4811   basic_block bb, dominated;
4812   basic_block *domby;
4813   unsigned int domby_len;
4814   unsigned int i,j;
4815   struct expr **index_map;
4816   struct expr *expr;
4817
4818   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4819
4820   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4821      hash table entry.  */
4822
4823   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4824   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4825     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4826       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4827
4828   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4829      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4830   FOR_EACH_BB (bb)
4831     {
4832       int found = 0;
4833       int insn_inserted_p;
4834
4835       domby_len = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb, &domby);
4836       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4837          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4838       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4839         {
4840           int hoistable = 0;
4841
4842           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4843               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4844             {
4845               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4846                  we look at every block BB dominates to see if it
4847                  computes the expression.  */
4848               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4849                 {
4850                   dominated = domby[j];
4851                   /* Ignore self dominance.  */
4852                   if (bb == dominated)
4853                     continue;
4854                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4855                      the busy expression and whether or not moving that
4856                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4857                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4858                     continue;
4859
4860                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4861                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4862
4863                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4864                      from a dominated block into BB.  */
4865                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4866                     hoistable++;
4867                 }
4868
4869               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4870                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4871                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4872                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4873                  allocation.  One could increase this value to try harder
4874                  to avoid any possible code expansion due to register
4875                  allocation issues; however experiments have shown that
4876                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4877                  from two successors, so raising this threshold is likely
4878                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4879               if (hoistable > 1)
4880                 {
4881                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4882                   found = 1;
4883                 }
4884             }
4885         }
4886       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4887       if (! found)
4888         {
4889           free (domby);
4890         continue;
4891         }
4892
4893       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4894       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4895         {
4896           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4897              note when we've inserted it.  */
4898           insn_inserted_p = 0;
4899
4900           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4901           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i))
4902             {
4903               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4904                  we look at every block BB dominates to see if it
4905                  computes the expression.  */
4906               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4907                 {
4908                   dominated = domby[j];
4909                   /* Ignore self dominance.  */
4910                   if (bb == dominated)
4911                     continue;
4912
4913                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4914                      the busy expression and whether or not moving that
4915                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4916                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4917                     continue;
4918
4919                   /* The expression is computed in the dominated block and
4920                      it would be safe to compute it at the start of the
4921                      dominated block.  Now we have to determine if the
4922                      expression would reach the dominated block if it was
4923                      placed at the end of BB.  */
4924                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4925                     {
4926                       struct expr *expr = index_map[i];
4927                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4928                       rtx insn;
4929                       rtx set;
4930
4931                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4932                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4933                         occr = occr->next;
4934
4935                       gcc_assert (occr);
4936                       insn = occr->insn;
4937                       set = single_set (insn);
4938                       gcc_assert (set);
4939
4940                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4941                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
4942                          from the mode of the original destination pseudo.  */
4943                       if (expr->reaching_reg == NULL)
4944                         expr->reaching_reg
4945                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4946
4947                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4948                       delete_insn (insn);
4949                       occr->deleted_p = 1;
4950                       if (!insn_inserted_p)
4951                         {
4952                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
4953                           insn_inserted_p = 1;
4954                         }
4955                     }
4956                 }
4957             }
4958         }
4959       free (domby);
4960     }
4961
4962   free (index_map);
4963 }
4964
4965 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
4966
4967    Return nonzero if a change was made.  */
4968
4969 static int
4970 one_code_hoisting_pass (void)
4971 {
4972   int changed = 0;
4973
4974   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4975   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4976   if (gcse_file)
4977     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
4978
4979   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4980     {
4981       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4982       compute_code_hoist_data ();
4983       hoist_code ();
4984       free_code_hoist_mem ();
4985     }
4986
4987   free_hash_table (&expr_hash_table);
4988
4989   return changed;
4990 }
4991 \f
4992 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
4993     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
4994     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
4995
4996             int i;
4997             float a[10];
4998
4999             void foo(float scale)
5000             {
5001               for (i=0; i<10; i++)
5002                 a[i] *= scale;
5003             }
5004
5005     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5006     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
5007     of the loop.
5008
5009       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
5010     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5011     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5012
5013       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5014     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5015     in the loop.  */
5016
5017 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5018    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5019
5020 static struct ls_expr *
5021 ldst_entry (rtx x)
5022 {
5023   int do_not_record_p = 0;
5024   struct ls_expr * ptr;
5025   unsigned int hash;
5026
5027   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5028                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5029
5030   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5031     if (ptr->hash_index == hash && expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
5032       return ptr;
5033
5034   ptr = xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5035
5036   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5037   ptr->expr         = NULL;
5038   ptr->pattern      = x;
5039   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5040   ptr->loads        = NULL_RTX;
5041   ptr->stores       = NULL_RTX;
5042   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5043   ptr->invalid      = 0;
5044   ptr->index        = 0;
5045   ptr->hash_index   = hash;
5046   pre_ldst_mems     = ptr;
5047
5048   return ptr;
5049 }
5050
5051 /* Free up an individual ldst entry.  */
5052
5053 static void
5054 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5055 {
5056   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5057   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5058
5059   free (ptr);
5060 }
5061
5062 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5063
5064 static void
5065 free_ldst_mems (void)
5066 {
5067   while (pre_ldst_mems)
5068     {
5069       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5070
5071       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5072
5073       free_ldst_entry (tmp);
5074     }
5075
5076   pre_ldst_mems = NULL;
5077 }
5078
5079 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5080
5081 static void
5082 print_ldst_list (FILE * file)
5083 {
5084   struct ls_expr * ptr;
5085
5086   fprintf (file, "LDST list: \n");
5087
5088   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5089     {
5090       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5091
5092       print_rtl (file, ptr->pattern);
5093
5094       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5095
5096       if (ptr->loads)
5097         print_rtl (file, ptr->loads);
5098       else
5099         fprintf (file, "(nil)");
5100
5101       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5102
5103       if (ptr->stores)
5104         print_rtl (file, ptr->stores);
5105       else
5106         fprintf (file, "(nil)");
5107
5108       fprintf (file, "\n\n");
5109     }
5110
5111   fprintf (file, "\n");
5112 }
5113
5114 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5115
5116 static struct ls_expr *
5117 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5118 {
5119   struct ls_expr * ptr;
5120
5121   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5122     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
5123       return ptr;
5124
5125   return NULL;
5126 }
5127
5128 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5129
5130 static int
5131 enumerate_ldsts (void)
5132 {
5133   struct ls_expr * ptr;
5134   int n = 0;
5135
5136   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5137     ptr->index = n++;
5138
5139   return n;
5140 }
5141
5142 /* Return first item in the list.  */
5143
5144 static inline struct ls_expr *
5145 first_ls_expr (void)
5146 {
5147   return pre_ldst_mems;
5148 }
5149
5150 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5151
5152 static inline struct ls_expr *
5153 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5154 {
5155   return ptr->next;
5156 }
5157 \f
5158 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5159
5160 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5161    side effects. These are the types of loads we consider for the
5162    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5163
5164 static int
5165 simple_mem (rtx x)
5166 {
5167   if (! MEM_P (x))
5168     return 0;
5169
5170   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5171     return 0;
5172
5173   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5174     return 0;
5175
5176   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5177      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5178      continue.  */
5179   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5180     return 0;
5181
5182   if (side_effects_p (x))
5183     return 0;
5184
5185   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5186   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5187     return 0;
5188
5189   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5190     return 0;
5191
5192   return 1;
5193 }
5194
5195 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5196    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5197    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5198    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5199    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5200    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5201    fix it up.  */
5202
5203 static void
5204 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5205 {
5206   const char * fmt;
5207   int i, j;
5208   struct ls_expr * ptr;
5209
5210   /* Invalidate it in the list.  */
5211   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5212     {
5213       ptr = ldst_entry (x);
5214       ptr->invalid = 1;
5215     }
5216
5217   /* Recursively process the insn.  */
5218   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5219
5220   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5221     {
5222       if (fmt[i] == 'e')
5223         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5224       else if (fmt[i] == 'E')
5225         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5226           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5227     }
5228 }
5229
5230 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5231    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5232    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5233    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5234    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5235    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5236    later.  */
5237
5238 static void
5239 compute_ld_motion_mems (void)
5240 {
5241   struct ls_expr * ptr;
5242   basic_block bb;
5243   rtx insn;
5244
5245   pre_ldst_mems = NULL;
5246
5247   FOR_EACH_BB (bb)
5248     {
5249       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5250         {
5251           if (INSN_P (insn))
5252             {
5253               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5254                 {
5255                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5256                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5257
5258                   /* Check for a simple LOAD...  */
5259                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5260                     {
5261                       ptr = ldst_entry (src);
5262                       if (REG_P (dest))
5263                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5264                       else
5265                         ptr->invalid = 1;
5266                     }
5267                   else
5268                     {
5269                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5270                       invalidate_any_buried_refs (src);
5271                     }
5272
5273                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5274                      will block any movement we might do later. We only care
5275                      about this exact pattern since those are the only
5276                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5277                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5278                     {
5279                       ptr = ldst_entry (dest);
5280
5281                       if (! MEM_P (src)
5282                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5283                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5284                              returns 0 for all REGs.  */
5285                           && can_assign_to_reg_p (src))
5286                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5287                       else
5288                         ptr->invalid = 1;
5289                     }
5290                 }
5291               else
5292                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5293             }
5294         }
5295     }
5296 }
5297
5298 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5299    expression list for pre gcse.  */
5300
5301 static void
5302 trim_ld_motion_mems (void)
5303 {
5304   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5305   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5306
5307   while (ptr != NULL)
5308     {
5309       struct expr * expr;
5310
5311       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5312       if (! ptr->invalid)
5313         {
5314           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5315           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5316
5317           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5318                expr != NULL;
5319                expr = expr->next_same_hash)
5320             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5321               break;
5322         }
5323       else
5324         expr = (struct expr *) 0;
5325
5326       if (expr)
5327         {
5328           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5329           ptr->expr = expr;
5330           last = & ptr->next;
5331           ptr = ptr->next;
5332         }
5333       else
5334         {
5335           *last = ptr->next;
5336           free_ldst_entry (ptr);
5337           ptr = * last;
5338         }
5339     }
5340
5341   /* Show the world what we've found.  */
5342   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
5343     print_ldst_list (gcse_file);
5344 }
5345
5346 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5347    a reaching register, and update any stores that are needed if
5348    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5349    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5350    the reaching register into the store location. These keeps the
5351    correct value in the reaching register for the loads.  */
5352
5353 static void
5354 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5355 {
5356   struct ls_expr * mem_ptr;
5357
5358   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5359     {
5360       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5361          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5362          dead and should be eliminated later.  */
5363
5364       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5365          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5366          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5367          (set reg expr) in that insn.  */
5368       rtx list = mem_ptr->stores;
5369
5370       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5371         {
5372           rtx insn = XEXP (list, 0);
5373           rtx pat = PATTERN (insn);
5374           rtx src = SET_SRC (pat);
5375           rtx reg = expr->reaching_reg;
5376           rtx copy, new;
5377
5378           /* If we've already copied it, continue.  */
5379           if (expr->reaching_reg == src)
5380             continue;
5381
5382           if (gcse_file)
5383             {
5384               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5385               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
5386               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
5387               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
5388               fprintf (gcse_file, "\n");
5389             }
5390
5391           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5392           new = emit_insn_before (copy, insn);
5393           record_one_set (REGNO (reg), new);
5394           SET_SRC (pat) = reg;
5395
5396           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5397           INSN_CODE (insn) = -1;
5398           gcse_create_count++;
5399         }
5400     }
5401 }
5402 \f
5403 /* Store motion code.  */
5404
5405 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5406 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5407 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5408
5409 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5410    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5411 static int * regvec;
5412
5413 /* And current insn, for the same routine.  */
5414 static rtx compute_store_table_current_insn;
5415
5416 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5417 static sbitmap * st_antloc;
5418
5419 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5420 static int num_stores;
5421
5422 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5423    note_stores.  */
5424
5425 static void
5426 reg_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5427               void *data)
5428 {
5429   sbitmap bb_reg = data;
5430
5431   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5432     dest = SUBREG_REG (dest);
5433
5434   if (REG_P (dest))
5435     {
5436       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5437       if (bb_reg)
5438         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5439     }
5440 }
5441
5442 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5443    note_stores.  */
5444
5445 static void
5446 reg_clear_last_set (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5447               void *data)
5448 {
5449   int *dead_vec = data;
5450
5451   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5452     dest = SUBREG_REG (dest);
5453
5454   if (REG_P (dest) &&
5455       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5456     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5457 }
5458
5459 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5460    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5461
5462 static bool
5463 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
5464 {
5465   rtx reg;
5466
5467   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5468     {
5469       reg = XEXP (x, 0);
5470       if (regs_set[REGNO(reg)])
5471         return false;
5472     }
5473
5474   return true;
5475 }
5476
5477 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5478 static rtx
5479 extract_mentioned_regs (rtx x)
5480 {
5481   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5482 }
5483
5484 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5485    registers.  */
5486 static rtx
5487 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5488 {
5489   int i;
5490   enum rtx_code code;
5491   const char * fmt;
5492
5493   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5494  repeat:
5495
5496   if (x == 0)
5497     return accum;
5498
5499   code = GET_CODE (x);
5500   switch (code)
5501     {
5502     case REG:
5503       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5504
5505     case MEM:
5506       x = XEXP (x, 0);
5507       goto repeat;
5508
5509     case PRE_DEC:
5510     case PRE_INC:
5511     case POST_DEC:
5512     case POST_INC:
5513       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5514       gcc_unreachable ();
5515
5516     case PC:
5517     case CC0: /*FIXME*/
5518     case CONST:
5519     case CONST_INT:
5520     case CONST_DOUBLE:
5521     case CONST_VECTOR:
5522     case SYMBOL_REF:
5523     case LABEL_REF:
5524     case ADDR_VEC:
5525     case ADDR_DIFF_VEC:
5526       return accum;
5527
5528     default:
5529       break;
5530     }
5531
5532   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5533   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5534
5535   for (; i >= 0; i--)
5536     {
5537       if (fmt[i] == 'e')
5538         {
5539           rtx tem = XEXP (x, i);
5540
5541           /* If we are about to do the last recursive call
5542              needed at this level, change it into iteration.  */
5543           if (i == 0)
5544             {
5545               x = tem;
5546               goto repeat;
5547             }
5548
5549           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5550         }
5551       else if (fmt[i] == 'E')
5552         {
5553           int j;
5554
5555           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5556             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5557         }
5558     }
5559
5560   return accum;
5561 }
5562
5563 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5564    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5565    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5566    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5567    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5568
5569    The results are stored this way:
5570
5571    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5572    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5573       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5574       expression of this type may be anticipatable
5575    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5576       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5577    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5578       available is stored in reaching_reg.
5579
5580    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5581    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5582    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5583    */
5584
5585 static void
5586 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5587 {
5588   struct ls_expr * ptr;
5589   rtx dest, set, tmp;
5590   int check_anticipatable, check_available;
5591   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5592
5593   set = single_set (insn);
5594   if (!set)
5595     return;
5596
5597   dest = SET_DEST (set);
5598
5599   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5600       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5601     return;
5602
5603   if (side_effects_p (dest))
5604     return;
5605
5606   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5607      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5608      continue.  */
5609   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5610     return;
5611
5612   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5613      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5614   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5615     return;
5616
5617   ptr = ldst_entry (dest);
5618   if (!ptr->pattern_regs)
5619     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5620
5621   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5622      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5623   check_anticipatable = 0;
5624   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5625     check_anticipatable = 1;
5626   else
5627     {
5628       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5629       if (tmp != NULL_RTX
5630           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5631         check_anticipatable = 1;
5632     }
5633   if (check_anticipatable)
5634     {
5635       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5636         tmp = NULL_RTX;
5637       else
5638         tmp = insn;
5639       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5640                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5641     }
5642
5643   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5644      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5645      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5646   check_available = 0;
5647   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5648     check_available = 1;
5649   else
5650     {
5651       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5652       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5653         check_available = 1;
5654     }
5655   if (check_available)
5656     {
5657       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5658          failed last time.  */
5659       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5660         {
5661           for (tmp = BB_END (bb);
5662                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5663                tmp = PREV_INSN (tmp))
5664             continue;
5665           if (tmp == insn)
5666             check_available = 0;
5667         }
5668       else
5669         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5670                                               bb, regs_set_after,
5671                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5672     }
5673   if (!check_available)
5674     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5675 }
5676
5677 /* Find available and anticipatable stores.  */
5678
5679 static int
5680 compute_store_table (void)
5681 {
5682   int ret;
5683   basic_block bb;
5684   unsigned regno;
5685   rtx insn, pat, tmp;
5686   int *last_set_in, *already_set;
5687   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5688
5689   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5690
5691   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5692                                                        max_gcse_regno);
5693   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5694   pre_ldst_mems = 0;
5695   last_set_in = xcalloc (max_gcse_regno, sizeof (int));
5696   already_set = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
5697
5698   /* Find all the stores we care about.  */
5699   FOR_EACH_BB (bb)
5700     {
5701       /* First compute the registers set in this block.  */
5702       regvec = last_set_in;
5703
5704       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5705         {
5706           if (! INSN_P (insn))
5707             continue;
5708
5709           if (CALL_P (insn))
5710             {
5711               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5712                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5713                   {
5714                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5715                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5716                   }
5717             }
5718
5719           pat = PATTERN (insn);
5720           compute_store_table_current_insn = insn;
5721           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5722         }
5723
5724       /* Now find the stores.  */
5725       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5726       regvec = already_set;
5727       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5728         {
5729           if (! INSN_P (insn))
5730             continue;
5731
5732           if (CALL_P (insn))
5733             {
5734               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5735                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5736                   already_set[regno] = 1;
5737             }
5738
5739           pat = PATTERN (insn);
5740           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5741
5742           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5743           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5744
5745           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5746           compute_store_table_current_insn = insn;
5747           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
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                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5753                   last_set_in[regno] = 0;
5754             }
5755         }
5756
5757 #ifdef ENABLE_CHECKING
5758       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5759       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5760         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5761 #endif
5762
5763       /* Clear temporary marks.  */
5764       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5765         {
5766           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5767           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5768               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5769             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5770         }
5771     }
5772
5773   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5774      be no opportunity to optimize them.  */
5775   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5776        ptr != NULL;
5777        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5778     {
5779       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5780         {
5781           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5782           free_ldst_entry (ptr);
5783         }
5784       else
5785         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5786     }
5787
5788   ret = enumerate_ldsts ();
5789
5790   if (gcse_file)
5791     {
5792       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5793       print_ldst_list (gcse_file);
5794     }
5795
5796   free (last_set_in);
5797   free (already_set);
5798   return ret;
5799 }
5800
5801 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5802    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5803    after the X.  */
5804
5805 static bool
5806 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5807 {
5808   if (after)
5809     return anti_dependence (x, store_pattern);
5810   else
5811     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5812                             rtx_addr_varies_p);
5813 }
5814
5815 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5816    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5817    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5818    after the insn X.  */
5819
5820 static bool
5821 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5822 {
5823   const char * fmt;
5824   int i, j;
5825   int ret = false;
5826
5827   if (!x)
5828     return false;
5829
5830   if (GET_CODE (x) == SET)
5831     x = SET_SRC (x);
5832
5833   if (MEM_P (x))
5834     {
5835       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5836         return true;
5837     }
5838
5839   /* Recursively process the insn.  */
5840   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5841
5842   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5843     {
5844       if (fmt[i] == 'e')
5845         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5846       else if (fmt[i] == 'E')
5847         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5848           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5849     }
5850   return ret;
5851 }
5852
5853 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5854    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5855    after the insn.  Return true if it does.  */
5856
5857 static bool
5858 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
5859 {
5860   rtx reg, base, note;
5861
5862   if (!INSN_P (insn))
5863     return false;
5864
5865   if (CALL_P (insn))
5866     {
5867       /* A normal or pure call might read from pattern,
5868          but a const call will not.  */
5869       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
5870         return true;
5871
5872       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5873          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5874       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5875         {
5876           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5877           if (!base
5878               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5879                   && GET_MODE (base) == Pmode
5880                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5881             return true;
5882         }
5883
5884       return false;
5885     }
5886
5887   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5888     {
5889       rtx pat = PATTERN (insn);
5890       rtx dest = SET_DEST (pat);
5891
5892       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5893         dest = XEXP (dest, 0);
5894
5895       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5896       if (MEM_P (dest)
5897           && !expr_equiv_p (dest, x))
5898         {
5899           if (after)
5900             {
5901               if (output_dependence (dest, x))
5902                 return true;
5903             }
5904           else
5905             {
5906               if (output_dependence (x, dest))
5907                 return true;
5908             }
5909         }
5910       if (find_loads (SET_SRC (pat), x, after))
5911         return true;
5912     }
5913   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
5914     return true;
5915
5916   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
5917      location aliased with X, then this insn kills X.  */
5918   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
5919   if (! note)
5920     return false;
5921   note = XEXP (note, 0);
5922
5923   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
5924      alias relationship, then it does not kill X.  */
5925   if (expr_equiv_p (note, x))
5926     return false;
5927
5928   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
5929   return find_loads (note, x, after);
5930 }
5931
5932 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
5933    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
5934    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
5935    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
5936
5937 static bool
5938 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
5939                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
5940 {
5941   rtx last = BB_END (bb), act;
5942
5943   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
5944     {
5945       /* We do not know where it will happen.  */
5946       if (fail_insn)
5947         *fail_insn = NULL_RTX;
5948       return true;
5949     }
5950
5951   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
5952   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
5953     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
5954       {
5955         if (fail_insn)
5956           *fail_insn = act;
5957         return true;
5958       }
5959
5960   return false;
5961 }
5962
5963 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
5964    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
5965    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
5966 static bool
5967 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
5968                      int *regs_set_before)
5969 {
5970   rtx first = BB_HEAD (bb);
5971
5972   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
5973     return true;
5974
5975   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
5976     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
5977       return true;
5978
5979   return false;
5980 }
5981
5982 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
5983    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
5984 static void
5985 build_store_vectors (void)
5986 {
5987   basic_block bb;
5988   int *regs_set_in_block;
5989   rtx insn, st;
5990   struct ls_expr * ptr;
5991   unsigned regno;
5992
5993   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
5994      by aliasing later in its block.  */
5995   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
5996   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
5997
5998   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
5999   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6000
6001   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6002     {
6003       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6004         {
6005           insn = XEXP (st, 0);
6006           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6007
6008           /* If we've already seen an available expression in this block,
6009              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6010              copy the SRC expression to an unused register in case there
6011              are any side effects.  */
6012           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6013             {
6014               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6015               if (gcse_file)
6016                 fprintf (gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6017               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6018               continue;
6019             }
6020           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6021         }
6022
6023       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6024         {
6025           insn = XEXP (st, 0);
6026           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6027           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6028         }
6029     }
6030
6031   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6032   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6033
6034   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6035   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6036   regs_set_in_block = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
6037
6038   FOR_EACH_BB (bb)
6039     {
6040       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6041         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6042
6043       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6044         {
6045           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6046                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6047             {
6048               /* It should not be necessary to consider the expression
6049                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6050               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6051                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6052                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6053             }
6054           else
6055             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6056         }
6057     }
6058
6059   free (regs_set_in_block);
6060
6061   if (gcse_file)
6062     {
6063       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6064       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6065       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6066       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6067     }
6068 }
6069
6070 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6071    the BB_HEAD if needed.  */
6072
6073 static void
6074 insert_insn_start_bb (rtx insn, basic_block bb)
6075 {
6076   /* Insert at start of successor block.  */
6077   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6078   rtx before = BB_HEAD (bb);
6079   while (before != 0)
6080     {
6081       if (! LABEL_P (before)
6082           && (! NOTE_P (before)
6083               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6084         break;
6085       prev = before;
6086       if (prev == BB_END (bb))
6087         break;
6088       before = NEXT_INSN (before);
6089     }
6090
6091   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev);
6092
6093   if (gcse_file)
6094     {
6095       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6096                bb->index);
6097       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6098       fprintf (gcse_file, "\n");
6099     }
6100 }
6101
6102 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6103    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6104    if an edge insertion was performed.  */
6105
6106 static int
6107 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6108 {
6109   rtx reg, insn;
6110   basic_block bb;
6111   edge tmp;
6112   edge_iterator ei;
6113
6114   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6115      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6116   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6117     return 0;
6118
6119   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6120     return 0;
6121
6122   reg = expr->reaching_reg;
6123   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6124
6125   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6126      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6127      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6128   bb = e->dest;
6129   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6130     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6131       {
6132         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6133         
6134         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6135         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6136           break;
6137       }
6138
6139   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6140      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6141   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6142     {
6143       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6144         {
6145           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6146           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6147         }
6148       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6149       return 0;
6150     }
6151
6152   /* We can't put stores in the front of blocks pointed to by abnormal
6153      edges since that may put a store where one didn't used to be.  */
6154   gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
6155
6156   insert_insn_on_edge (insn, e);
6157
6158   if (gcse_file)
6159     {
6160       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6161                e->src->index, e->dest->index);
6162       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6163       fprintf (gcse_file, "\n");
6164     }
6165
6166   return 1;
6167 }
6168
6169 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6170    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6171
6172    This could be rather expensive.  */
6173
6174 static void
6175 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6176 {
6177   edge_iterator *stack, ei;
6178   int sp;
6179   edge act;
6180   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6181   rtx last, insn, note;
6182   rtx mem = smexpr->pattern;
6183
6184   stack = xmalloc (sizeof (edge_iterator) * n_basic_blocks);
6185   sp = 0;
6186   ei = ei_start (bb->succs);
6187
6188   sbitmap_zero (visited);
6189
6190   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6191   while (1)
6192     {
6193       if (!act)
6194         {
6195           if (!sp)
6196             {
6197               free (stack);
6198               sbitmap_free (visited);
6199               return;
6200             }
6201           act = ei_edge (stack[--sp]);
6202         }
6203       bb = act->dest;
6204
6205       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6206           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6207         {
6208           if (!ei_end_p (ei))
6209               ei_next (&ei);
6210           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6211           continue;
6212         }
6213       SET_BIT (visited, bb->index);
6214
6215       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6216         {
6217           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6218                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6219                last = XEXP (last, 1))
6220             continue;
6221           last = XEXP (last, 0);
6222         }
6223       else
6224         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6225
6226       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6227         if (INSN_P (insn))
6228           {
6229             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6230             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6231               continue;
6232
6233             if (gcse_file)
6234               fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6235                        INSN_UID (insn));
6236             remove_note (insn, note);
6237           }
6238
6239       if (!ei_end_p (ei))
6240         ei_next (&ei);
6241       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6242
6243       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6244         {
6245           if (act)
6246             stack[sp++] = ei;
6247           ei = ei_start (bb->succs);
6248           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6249         }
6250     }
6251 }
6252
6253 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6254
6255 static void
6256 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6257 {
6258   rtx insn, mem, note, set, ptr, pair;
6259
6260   mem = smexpr->pattern;
6261   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6262   insn = emit_insn_after (insn, del);
6263
6264   if (gcse_file)
6265     {
6266       fprintf (gcse_file,
6267                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6268       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6269       fprintf (gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6270       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6271       fprintf (gcse_file, "\n");
6272     }
6273
6274   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6275     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6276       {
6277         XEXP (ptr, 0) = insn;
6278         break;
6279       }
6280
6281   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement, and patch
6282      up the LIBCALL notes.  */
6283   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6284
6285   note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6286   if (note)
6287     {
6288       pair = XEXP (note, 0);
6289       note = find_reg_note (pair, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6290       XEXP (note, 0) = insn;
6291     }
6292   note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6293   if (note)
6294     {
6295       pair = XEXP (note, 0);
6296       note = find_reg_note (pair, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6297       XEXP (note, 0) = insn;
6298     }
6299
6300   delete_insn (del);
6301
6302   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6303      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6304      definition, so drop them.  */
6305   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6306     if (INSN_P (insn))
6307       {
6308         set = single_set (insn);
6309         if (!set)
6310           continue;
6311         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6312           return;
6313         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6314         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6315           continue;
6316
6317         if (gcse_file)
6318           fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6319                    INSN_UID (insn));
6320         remove_note (insn, note);
6321       }
6322   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6323 }
6324
6325
6326 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6327    the reaching_reg for later storing.  */
6328
6329 static void
6330 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6331 {
6332   rtx reg, i, del;
6333
6334   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6335     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6336
6337   reg = expr->reaching_reg;
6338
6339   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6340     {
6341       del = XEXP (i, 0);
6342       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6343         {
6344           /* We know there is only one since we deleted redundant
6345              ones during the available computation.  */
6346           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6347           break;
6348         }
6349     }
6350 }
6351
6352 /* Free memory used by store motion.  */
6353
6354 static void
6355 free_store_memory (void)
6356 {
6357   free_ldst_mems ();
6358
6359   if (ae_gen)
6360     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6361   if (ae_kill)
6362     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6363   if (transp)
6364     sbitmap_vector_free (transp);
6365   if (st_antloc)
6366     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6367   if (pre_insert_map)
6368     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6369   if (pre_delete_map)
6370     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6371   if (reg_set_in_block)
6372     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6373
6374   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6375   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6376 }
6377
6378 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6379    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6380
6381 static void
6382 store_motion (void)
6383 {
6384   basic_block bb;
6385   int x;
6386   struct ls_expr * ptr;
6387   int update_flow = 0;
6388
6389   if (gcse_file)
6390     {
6391       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6392       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6393     }
6394
6395   init_alias_analysis ();
6396
6397   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6398   num_stores = compute_store_table ();
6399   if (num_stores == 0)
6400     {
6401       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6402       end_alias_analysis ();
6403       return;
6404     }
6405
6406   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6407   build_store_vectors ();
6408   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6409   connect_infinite_loops_to_exit ();
6410
6411   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen,
6412                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6413                                 &pre_delete_map);
6414
6415   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6416   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6417     {
6418       /* If any of the edges we have above are abnormal, we can't move this
6419          store.  */
6420       for (x = NUM_EDGES (edge_list) - 1; x >= 0; x--)
6421         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index)
6422             && (INDEX_EDGE (edge_list, x)->flags & EDGE_ABNORMAL))
6423           break;
6424
6425       if (x >= 0)
6426         {
6427           if (gcse_file != NULL)
6428             fprintf (gcse_file,
6429                      "Can't replace store %d: abnormal edge from %d to %d\n",
6430                      ptr->index, INDEX_EDGE (edge_list, x)->src->index,
6431                      INDEX_EDGE (edge_list, x)->dest->index);
6432           continue;
6433         }
6434                       
6435       /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6436
6437       FOR_EACH_BB (bb)
6438         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6439           delete_store (ptr, bb);
6440
6441       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6442         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6443           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6444     }
6445
6446   if (update_flow)
6447     commit_edge_insertions ();
6448
6449   free_store_memory ();
6450   free_edge_list (edge_list);
6451   remove_fake_exit_edges ();
6452   end_alias_analysis ();
6453 }
6454
6455 \f
6456 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6457
6458 int
6459 bypass_jumps (FILE *file)
6460 {
6461   int changed;
6462
6463   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6464      setjmp, so just punt to be safe.  */
6465   if (current_function_calls_setjmp)
6466     return 0;
6467
6468   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
6469   debug_stderr = stderr;
6470   gcse_file = file;
6471
6472   /* Identify the basic block information for this function, including
6473      successors and predecessors.  */
6474   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6475
6476   if (file)
6477     dump_flow_info (file);
6478
6479   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6480   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6481     return 0;
6482
6483   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6484   bytes_used = 0;
6485
6486   /* We need alias.  */
6487   init_alias_analysis ();
6488
6489   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6490      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6491      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6492      computation.
6493
6494      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6495      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6496      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6497
6498   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6499   compute_sets ();
6500
6501   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6502   alloc_gcse_mem ();
6503   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, true, true);
6504   free_gcse_mem ();
6505
6506   if (file)
6507     {
6508       fprintf (file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6509                current_function_name (), n_basic_blocks);
6510       fprintf (file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6511     }
6512
6513   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6514   free_reg_set_mem ();
6515
6516   /* We are finished with alias.  */
6517   end_alias_analysis ();
6518   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
6519
6520   return changed;
6521 }
6522
6523 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6524    optimization about to be performed.  */
6525
6526 static bool
6527 is_too_expensive (const char *pass)
6528 {
6529   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6530      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6531      particularly useful.
6532
6533      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6534      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6535      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6536      threshold the number of blocks, uses something with a more
6537      graceful degradation.  */
6538   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6539     {
6540       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6541                "%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6542                pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6543
6544       return true;
6545     }
6546
6547   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6548      storage it's better just to disable the optimization.  */
6549   if ((n_basic_blocks
6550        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6551        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6552     {
6553       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6554                "%s: %d basic blocks and %d registers",
6555                pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6556
6557       return true;
6558     }
6559
6560   return false;
6561 }
6562 \f
6563 static bool
6564 gate_handle_jump_bypass (void)
6565 {
6566   return optimize > 0 && flag_gcse;
6567 }
6568
6569 /* Perform jump bypassing and control flow optimizations.  */
6570 static void
6571 rest_of_handle_jump_bypass (void)
6572 {
6573   cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6574   reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
6575
6576   if (bypass_jumps (dump_file))
6577     {
6578       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6579       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
6580       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6581     }
6582 }
6583
6584 struct tree_opt_pass pass_jump_bypass =
6585 {
6586   "bypass",                             /* name */
6587   gate_handle_jump_bypass,              /* gate */   
6588   rest_of_handle_jump_bypass,           /* execute */       
6589   NULL,                                 /* sub */
6590   NULL,                                 /* next */
6591   0,                                    /* static_pass_number */
6592   TV_BYPASS,                            /* tv_id */
6593   0,                                    /* properties_required */
6594   0,                                    /* properties_provided */
6595   0,                                    /* properties_destroyed */
6596   0,                                    /* todo_flags_start */
6597   TODO_dump_func |
6598   TODO_ggc_collect | TODO_verify_flow,  /* todo_flags_finish */
6599   'G'                                   /* letter */
6600 };
6601
6602
6603 static bool
6604 gate_handle_gcse (void)
6605 {
6606   return optimize > 0 && flag_gcse;
6607 }
6608
6609
6610 static void
6611 rest_of_handle_gcse (void)
6612 {
6613   int save_csb, save_cfj;
6614   int tem2 = 0, tem;
6615
6616   tem = gcse_main (get_insns (), dump_file);
6617   rebuild_jump_labels (get_insns ());
6618   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6619
6620   save_csb = flag_cse_skip_blocks;
6621   save_cfj = flag_cse_follow_jumps;
6622   flag_cse_skip_blocks = flag_cse_follow_jumps = 0;
6623
6624   /* If -fexpensive-optimizations, re-run CSE to clean up things done
6625      by gcse.  */
6626   if (flag_expensive_optimizations)
6627     {
6628       timevar_push (TV_CSE);
6629       reg_scan (get_insns (), max_reg_num ());
6630       tem2 = cse_main (get_insns (), max_reg_num (), dump_file);
6631       purge_all_dead_edges ();
6632       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6633       timevar_pop (TV_CSE);
6634       cse_not_expected = !flag_rerun_cse_after_loop;
6635     }
6636
6637   /* If gcse or cse altered any jumps, rerun jump optimizations to clean
6638      things up.  */
6639   if (tem || tem2)
6640     {
6641       timevar_push (TV_JUMP);
6642       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6643       delete_dead_jumptables ();
6644       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE | CLEANUP_PRE_LOOP);
6645       timevar_pop (TV_JUMP);
6646     }
6647
6648   flag_cse_skip_blocks = save_csb;
6649   flag_cse_follow_jumps = save_cfj;
6650 }
6651
6652 struct tree_opt_pass pass_gcse =
6653 {
6654   "gcse1",                              /* name */
6655   gate_handle_gcse,                     /* gate */   
6656   rest_of_handle_gcse,                  /* execute */       
6657   NULL,                                 /* sub */
6658   NULL,                                 /* next */
6659   0,                                    /* static_pass_number */
6660   TV_GCSE,                              /* tv_id */
6661   0,                                    /* properties_required */
6662   0,                                    /* properties_provided */
6663   0,                                    /* properties_destroyed */
6664   0,                                    /* todo_flags_start */
6665   TODO_dump_func |
6666   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect,  /* todo_flags_finish */
6667   'G'                                   /* letter */
6668 };
6669
6670
6671 #include "gt-gcse.h"