OSDN Git Service

* ChangeLog.2, ChangeLog.3, ChangeLog.5, ChangeLog, alias.c,
[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 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
20 02111-1307, USA.  */
21
22 /* TODO
23    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
24    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
25      calc of how many regs are available in each class and use that to
26      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
27    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
28      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
29      allows more load motion, particularly out of loops.
30    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
31      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
32      recomputing it for each pass
33
34 */
35
36 /* References searched while implementing this.
37
38    Compilers Principles, Techniques and Tools
39    Aho, Sethi, Ullman
40    Addison-Wesley, 1988
41
42    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
43    E. Morel, C. Renvoise
44    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
45
46    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
47    Frederick Chow
48    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
49
50    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
51    D.M. Dhamdhere
52    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
53
54    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
55    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
56    K-H Drechsler, M.P. Stadel
57    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
58
59    Practical Adaptation of the Global Optimization
60    Algorithm of Morel and Renvoise
61    D.M. Dhamdhere
62    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
63
64    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
65    Dependence Graph
66    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
67    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
68
69    Lazy Code Motion
70    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
71    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
72
73    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
74    Time for Reducible Flow Control
75    Thomas Ball
76    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
77    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
78
79    An Efficient Representation for Sparse Sets
80    Preston Briggs, Linda Torczon
81    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
82    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
83
84    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
85    K-H Drechsler, M.P. Stadel
86    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
87
88    Partial Dead Code Elimination
89    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
90    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
91
92    Effective Partial Redundancy Elimination
93    P. Briggs, K.D. Cooper
94    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
95
96    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
97    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
98    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
99
100    Optimal Code Motion: Theory and Practice
101    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
102    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
103
104    The power of assignment motion
105    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
106    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
107
108    Global code motion / global value numbering
109    C. Click
110    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
111
112    Value Driven Redundancy Elimination
113    L.T. Simpson
114    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
115
116    Value Numbering
117    L.T. Simpson
118    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
119
120    High Performance Compilers for Parallel Computing
121    Michael Wolfe
122    Addison-Wesley, 1996
123
124    Advanced Compiler Design and Implementation
125    Steven Muchnick
126    Morgan Kaufmann, 1997
127
128    Building an Optimizing Compiler
129    Robert Morgan
130    Digital Press, 1998
131
132    People wishing to speed up the code here should read:
133      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
134      B.G. Ryder, M.C. Paull
135      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
136
137      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
138      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
139      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
140
141    People wishing to do something different can find various possibilities
142    in the above papers and elsewhere.
143 */
144
145 #include "config.h"
146 #include "system.h"
147 #include "toplev.h"
148
149 #include "rtl.h"
150 #include "tm_p.h"
151 #include "regs.h"
152 #include "hard-reg-set.h"
153 #include "flags.h"
154 #include "real.h"
155 #include "insn-config.h"
156 #include "recog.h"
157 #include "basic-block.h"
158 #include "output.h"
159 #include "function.h"
160 #include "expr.h" 
161 #include "ggc.h"
162 #include "params.h"
163
164 #include "obstack.h"
165 #define obstack_chunk_alloc gmalloc
166 #define obstack_chunk_free free
167
168 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
169    moving loop invariant calculations out of loops.
170
171    Originally this tended to create worse overall code, but several
172    improvements during the development of PRE seem to have made following
173    back edges generally a win.
174
175    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
176    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
177    out of loops.  At some point we might need to move some of those
178    heuristics into gcse.c.  */
179 #define FOLLOW_BACK_EDGES 1
180
181 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
182    are a superset of those done by GCSE.
183
184    We perform the following steps:
185
186    1) Compute basic block information.
187
188    2) Compute table of places where registers are set.
189
190    3) Perform copy/constant propagation.
191
192    4) Perform global cse.
193
194    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
195
196    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
197    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
198    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
199    GCSE will try to use an existing register containing the common
200    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
201    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
202
203    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
204    (set (pseudo-reg) (expression)).
205    Function want_to_gcse_p says what these are.
206
207    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
208    partially redundant).
209
210    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
211    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
212    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
213
214    **********************
215
216    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
217    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
218    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
219    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
220    the expense.
221
222    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
223    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
224    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
225    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
226
227    It was found doing copy propagation between each pass enables further
228    substitutions.
229
230    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
231    awhile to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter max-gcse-passes can
232    be modified if one wants to experiment.
233
234    **********************
235
236    The steps for PRE are:
237
238    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
239
240    2) Perform the data flow analysis for PRE.
241
242    3) Delete the redundant instructions
243
244    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
245       redundant instructions fully redundant.
246
247    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
248       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
249
250    The deletion is done first so that when we do insertions we
251    know which pseudo reg to use.
252
253    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
254    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
255    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
256
257    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
258    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
259    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
260    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
261    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
262    each register in each block and thus can try to use an existing register.
263
264    **********************
265
266    A fair bit of simplicity is created by creating small functions for simple
267    tasks, even when the function is only called in one place.  This may
268    measurably slow things down [or may not] by creating more function call
269    overhead than is necessary.  The source is laid out so that it's trivial
270    to make the affected functions inline so that one can measure what speed
271    up, if any, can be achieved, and maybe later when things settle things can
272    be rearranged.
273
274    Help stamp out big monolithic functions!  */
275 \f
276 /* GCSE global vars.  */
277
278 /* -dG dump file.  */
279 static FILE *gcse_file;
280
281 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
282    want to do this for two cases.
283
284     * If we changed any jumps via cprop.
285
286     * If we added any labels via edge splitting.  */
287
288 static int run_jump_opt_after_gcse;
289
290 /* Bitmaps are normally not included in debugging dumps.
291    However it's useful to be able to print them from GDB.
292    We could create special functions for this, but it's simpler to
293    just allow passing stderr to the dump_foo fns.  Since stderr can
294    be a macro, we store a copy here.  */
295 static FILE *debug_stderr;
296
297 /* An obstack for our working variables.  */
298 static struct obstack gcse_obstack;
299
300 /* Non-zero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
301    This is trivially true for integer and floating point values.
302    It may or may not be true for condition codes.  */
303 static char can_copy_p[(int) NUM_MACHINE_MODES];
304
305 /* Non-zero if can_copy_p has been initialized.  */
306 static int can_copy_init_p;
307
308 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
309
310 /* Hash table of expressions.  */
311
312 struct expr
313 {
314   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
315   rtx expr;
316   /* Index in the available expression bitmaps.  */
317   int bitmap_index;
318   /* Next entry with the same hash.  */
319   struct expr *next_same_hash;
320   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
321      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
322      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
323      to the occurrence and the output is not used between the start of
324      the block and the occurrence.  */
325   struct occr *antic_occr;
326   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
327      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
328      basic block and the operands are not modified by following statements in
329      the basic block [including this insn].  */
330   struct occr *avail_occr;
331   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
332      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
333      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
334   rtx reaching_reg;
335 };
336
337 /* Occurrence of an expression.
338    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
339    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
340
341 struct occr
342 {
343   /* Next occurrence of this expression.  */
344   struct occr *next;
345   /* The insn that computes the expression.  */
346   rtx insn;
347   /* Non-zero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
348   char deleted_p;
349   /* Non-zero if this [available] occurrence has been copied to
350      reaching_reg.  */
351   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
352      the same byte.  */
353   char copied_p;
354 };
355
356 /* Expression and copy propagation hash tables.
357    Each hash table is an array of buckets.
358    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
359    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
360    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
361    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
362    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
363    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
364
365 /* Total size of the expression hash table, in elements.  */
366 static unsigned int expr_hash_table_size;
367
368 /* The table itself.
369    This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
370 static struct expr **expr_hash_table;
371
372 /* Total size of the copy propagation hash table, in elements.  */
373 static unsigned int set_hash_table_size;
374
375 /* The table itself.
376    This is an array of `set_hash_table_size' elements.  */
377 static struct expr **set_hash_table;
378
379 /* Mapping of uids to cuids.
380    Only real insns get cuids.  */
381 static int *uid_cuid;
382
383 /* Highest UID in UID_CUID.  */
384 static int max_uid;
385
386 /* Get the cuid of an insn.  */
387 #ifdef ENABLE_CHECKING
388 #define INSN_CUID(INSN) (INSN_UID (INSN) > max_uid ? (abort (), 0) : uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
389 #else
390 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
391 #endif
392
393 /* Number of cuids.  */
394 static int max_cuid;
395
396 /* Mapping of cuids to insns.  */
397 static rtx *cuid_insn;
398
399 /* Get insn from cuid.  */
400 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
401
402 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
403    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
404    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
405 static unsigned int max_gcse_regno;
406
407 /* Maximum number of cse-able expressions found.  */
408 static int n_exprs;
409
410 /* Maximum number of assignments for copy propagation found.  */
411 static int n_sets;
412
413 /* Table of registers that are modified.
414
415    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
416    is set.
417
418    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
419    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
420    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
421
422    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
423    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
424    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
425    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
426    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
427    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
428    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
429    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
430    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
431    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
432    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
433    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
434    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
435
436 typedef struct reg_set
437 {
438   /* The next setting of this register.  */
439   struct reg_set *next;
440   /* The insn where it was set.  */
441   rtx insn;
442 } reg_set;
443
444 static reg_set **reg_set_table;
445
446 /* Size of `reg_set_table'.
447    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
448    necessary.  */
449 static int reg_set_table_size;
450
451 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
452 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
453
454 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
455    or store motion. 
456    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
457    anything except itself. (ie, loads and stores to a single location).
458    We can then allow movement of these MEM refs with a little special 
459    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
460    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
461    no side effects so we can re-issue the setter value.  
462    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
463    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
464
465 struct ls_expr
466 {
467   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
468   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
469   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
470   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
471   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
472   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
473   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
474   int hash_index;               /* Index when in a hash table.  */
475   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
476 };
477
478 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
479 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
480
481 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
482    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
483    the start of the basic block.  */
484 static regset reg_set_bitmap;
485
486 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
487    This is used by expr_killed_p and compute_transp.
488    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
489    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
490    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
491 static sbitmap *reg_set_in_block;
492
493 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
494    memory within that block.  */
495 static rtx * modify_mem_list;
496 bitmap modify_mem_list_set;
497
498 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
499 static rtx * canon_modify_mem_list;
500 bitmap canon_modify_mem_list_set;
501 /* Various variables for statistics gathering.  */
502
503 /* Memory used in a pass.
504    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
505    to keep an eye on memory usage.  */
506 static int bytes_used;
507
508 /* GCSE substitutions made.  */
509 static int gcse_subst_count;
510 /* Number of copy instructions created.  */
511 static int gcse_create_count;
512 /* Number of constants propagated.  */
513 static int const_prop_count;
514 /* Number of copys propagated.  */
515 static int copy_prop_count;
516 \f
517 /* These variables are used by classic GCSE.
518    Normally they'd be defined a bit later, but `rd_gen' needs to
519    be declared sooner.  */
520
521 /* Each block has a bitmap of each type.
522    The length of each blocks bitmap is:
523
524        max_cuid  - for reaching definitions
525        n_exprs - for available expressions
526
527    Thus we view the bitmaps as 2 dimensional arrays.  i.e.
528    rd_kill[block_num][cuid_num]
529    ae_kill[block_num][expr_num]                  */
530
531 /* For reaching defs */
532 static sbitmap *rd_kill, *rd_gen, *reaching_defs, *rd_out;
533
534 /* for available exprs */
535 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen, *ae_in, *ae_out;
536
537 /* Objects of this type are passed around by the null-pointer check
538    removal routines.  */
539 struct null_pointer_info
540 {
541   /* The basic block being processed.  */
542   int current_block;
543   /* The first register to be handled in this pass.  */
544   unsigned int min_reg;
545   /* One greater than the last register to be handled in this pass.  */
546   unsigned int max_reg;
547   sbitmap *nonnull_local;
548   sbitmap *nonnull_killed;
549 };
550 \f
551 static void compute_can_copy    PARAMS ((void));
552 static char *gmalloc            PARAMS ((unsigned int));
553 static char *grealloc           PARAMS ((char *, unsigned int));
554 static char *gcse_alloc         PARAMS ((unsigned long));
555 static void alloc_gcse_mem      PARAMS ((rtx));
556 static void free_gcse_mem       PARAMS ((void));
557 static void alloc_reg_set_mem   PARAMS ((int));
558 static void free_reg_set_mem    PARAMS ((void));
559 static int get_bitmap_width     PARAMS ((int, int, int));
560 static void record_one_set      PARAMS ((int, rtx));
561 static void record_set_info     PARAMS ((rtx, rtx, void *));
562 static void compute_sets        PARAMS ((rtx));
563 static void hash_scan_insn      PARAMS ((rtx, int, int));
564 static void hash_scan_set       PARAMS ((rtx, rtx, int));
565 static void hash_scan_clobber   PARAMS ((rtx, rtx));
566 static void hash_scan_call      PARAMS ((rtx, rtx));
567 static int want_to_gcse_p       PARAMS ((rtx));
568 static int oprs_unchanged_p     PARAMS ((rtx, rtx, int));
569 static int oprs_anticipatable_p PARAMS ((rtx, rtx));
570 static int oprs_available_p     PARAMS ((rtx, rtx));
571 static void insert_expr_in_table PARAMS ((rtx, enum machine_mode, rtx,
572                                           int, int));
573 static void insert_set_in_table PARAMS ((rtx, rtx));
574 static unsigned int hash_expr   PARAMS ((rtx, enum machine_mode, int *, int));
575 static unsigned int hash_expr_1 PARAMS ((rtx, enum machine_mode, int *));
576 static unsigned int hash_string_1 PARAMS ((const char *));
577 static unsigned int hash_set    PARAMS ((int, int));
578 static int expr_equiv_p         PARAMS ((rtx, rtx));
579 static void record_last_reg_set_info PARAMS ((rtx, int));
580 static void record_last_mem_set_info PARAMS ((rtx));
581 static void record_last_set_info PARAMS ((rtx, rtx, void *));
582 static void compute_hash_table  PARAMS ((int));
583 static void alloc_set_hash_table PARAMS ((int));
584 static void free_set_hash_table PARAMS ((void));
585 static void compute_set_hash_table PARAMS ((void));
586 static void alloc_expr_hash_table PARAMS ((unsigned int));
587 static void free_expr_hash_table PARAMS ((void));
588 static void compute_expr_hash_table PARAMS ((void));
589 static void dump_hash_table     PARAMS ((FILE *, const char *, struct expr **,
590                                          int, int));
591 static struct expr *lookup_expr PARAMS ((rtx));
592 static struct expr *lookup_set  PARAMS ((unsigned int, rtx));
593 static struct expr *next_set    PARAMS ((unsigned int, struct expr *));
594 static void reset_opr_set_tables PARAMS ((void));
595 static int oprs_not_set_p       PARAMS ((rtx, rtx));
596 static void mark_call           PARAMS ((rtx));
597 static void mark_set            PARAMS ((rtx, rtx));
598 static void mark_clobber        PARAMS ((rtx, rtx));
599 static void mark_oprs_set       PARAMS ((rtx));
600 static void alloc_cprop_mem     PARAMS ((int, int));
601 static void free_cprop_mem      PARAMS ((void));
602 static void compute_transp      PARAMS ((rtx, int, sbitmap *, int));
603 static void compute_transpout   PARAMS ((void));
604 static void compute_local_properties PARAMS ((sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
605                                               int));
606 static void compute_cprop_data  PARAMS ((void));
607 static void find_used_regs      PARAMS ((rtx *, void *));
608 static int try_replace_reg      PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
609 static struct expr *find_avail_set PARAMS ((int, rtx));
610 static int cprop_jump           PARAMS ((basic_block, rtx, rtx, rtx));
611 #ifdef HAVE_cc0
612 static int cprop_cc0_jump       PARAMS ((basic_block, rtx, struct reg_use *, rtx));
613 #endif
614 static void mems_conflict_for_gcse_p PARAMS ((rtx, rtx, void *));
615 static int load_killed_in_block_p    PARAMS ((basic_block, int, rtx, int));
616 static void canon_list_insert        PARAMS ((rtx, rtx, void *));
617 static int cprop_insn           PARAMS ((basic_block, rtx, int));
618 static int cprop                PARAMS ((int));
619 static int one_cprop_pass       PARAMS ((int, int));
620 static void alloc_pre_mem       PARAMS ((int, int));
621 static void free_pre_mem        PARAMS ((void));
622 static void compute_pre_data    PARAMS ((void));
623 static int pre_expr_reaches_here_p PARAMS ((basic_block, struct expr *, 
624                                             basic_block));
625 static void insert_insn_end_bb  PARAMS ((struct expr *, basic_block, int));
626 static void pre_insert_copy_insn PARAMS ((struct expr *, rtx));
627 static void pre_insert_copies   PARAMS ((void));
628 static int pre_delete           PARAMS ((void));
629 static int pre_gcse             PARAMS ((void));
630 static int one_pre_gcse_pass    PARAMS ((int));
631 static void add_label_notes     PARAMS ((rtx, rtx));
632 static void alloc_code_hoist_mem PARAMS ((int, int));
633 static void free_code_hoist_mem PARAMS ((void));
634 static void compute_code_hoist_vbeinout PARAMS ((void));
635 static void compute_code_hoist_data PARAMS ((void));
636 static int hoist_expr_reaches_here_p PARAMS ((basic_block, int, basic_block, 
637                                               char *));
638 static void hoist_code          PARAMS ((void));
639 static int one_code_hoisting_pass PARAMS ((void));
640 static void alloc_rd_mem        PARAMS ((int, int));
641 static void free_rd_mem         PARAMS ((void));
642 static void handle_rd_kill_set  PARAMS ((rtx, int, basic_block));
643 static void compute_kill_rd     PARAMS ((void));
644 static void compute_rd          PARAMS ((void));
645 static void alloc_avail_expr_mem PARAMS ((int, int));
646 static void free_avail_expr_mem PARAMS ((void));
647 static void compute_ae_gen      PARAMS ((void));
648 static int expr_killed_p        PARAMS ((rtx, basic_block));
649 static void compute_ae_kill     PARAMS ((sbitmap *, sbitmap *));
650 static int expr_reaches_here_p  PARAMS ((struct occr *, struct expr *,
651                                          basic_block, int));
652 static rtx computing_insn       PARAMS ((struct expr *, rtx));
653 static int def_reaches_here_p   PARAMS ((rtx, rtx));
654 static int can_disregard_other_sets PARAMS ((struct reg_set **, rtx, int));
655 static int handle_avail_expr    PARAMS ((rtx, struct expr *));
656 static int classic_gcse         PARAMS ((void));
657 static int one_classic_gcse_pass PARAMS ((int));
658 static void invalidate_nonnull_info PARAMS ((rtx, rtx, void *));
659 static void delete_null_pointer_checks_1 PARAMS ((unsigned int *,
660                                                   sbitmap *, sbitmap *,
661                                                   struct null_pointer_info *));
662 static rtx process_insert_insn  PARAMS ((struct expr *));
663 static int pre_edge_insert      PARAMS ((struct edge_list *, struct expr **));
664 static int expr_reaches_here_p_work PARAMS ((struct occr *, struct expr *,
665                                              basic_block, int, char *));
666 static int pre_expr_reaches_here_p_work PARAMS ((basic_block, struct expr *,
667                                                  basic_block, char *));
668 static struct ls_expr * ldst_entry      PARAMS ((rtx));
669 static void free_ldst_entry             PARAMS ((struct ls_expr *));
670 static void free_ldst_mems              PARAMS ((void));
671 static void print_ldst_list             PARAMS ((FILE *));
672 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst PARAMS ((rtx));
673 static int enumerate_ldsts              PARAMS ((void));
674 static inline struct ls_expr * first_ls_expr PARAMS ((void));
675 static inline struct ls_expr * next_ls_expr  PARAMS ((struct ls_expr *));
676 static int simple_mem                   PARAMS ((rtx));
677 static void invalidate_any_buried_refs  PARAMS ((rtx));
678 static void compute_ld_motion_mems      PARAMS ((void)); 
679 static void trim_ld_motion_mems         PARAMS ((void));
680 static void update_ld_motion_stores     PARAMS ((struct expr *));
681 static void reg_set_info                PARAMS ((rtx, rtx, void *));
682 static int store_ops_ok                 PARAMS ((rtx, basic_block));
683 static void find_moveable_store         PARAMS ((rtx));
684 static int compute_store_table          PARAMS ((void));
685 static int load_kills_store             PARAMS ((rtx, rtx));
686 static int find_loads                   PARAMS ((rtx, rtx));
687 static int store_killed_in_insn         PARAMS ((rtx, rtx));
688 static int store_killed_after           PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
689 static int store_killed_before          PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
690 static void build_store_vectors         PARAMS ((void));
691 static void insert_insn_start_bb        PARAMS ((rtx, basic_block));
692 static int insert_store                 PARAMS ((struct ls_expr *, edge));
693 static void replace_store_insn          PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
694 static void delete_store                PARAMS ((struct ls_expr *, 
695                                                  basic_block));
696 static void free_store_memory           PARAMS ((void));
697 static void store_motion                PARAMS ((void));
698 static void clear_modify_mem_tables     PARAMS ((void));
699 static void free_modify_mem_tables      PARAMS ((void));
700 \f
701 /* Entry point for global common subexpression elimination.
702    F is the first instruction in the function.  */
703
704 int
705 gcse_main (f, file)
706      rtx f;
707      FILE *file;
708 {
709   int changed, pass;
710   /* Bytes used at start of pass.  */
711   int initial_bytes_used;
712   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
713   int max_pass_bytes;
714   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
715   char *gcse_obstack_bottom;
716
717   /* Insertion of instructions on edges can create new basic blocks; we
718      need the original basic block count so that we can properly deallocate
719      arrays sized on the number of basic blocks originally in the cfg.  */
720   int orig_bb_count;
721   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
722      setjmp, so just punt to be safe.  */
723   if (current_function_calls_setjmp)
724     return 0;
725    
726   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
727   run_jump_opt_after_gcse = 0;
728
729   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
730   debug_stderr = stderr;
731   gcse_file = file;
732
733   /* Identify the basic block information for this function, including
734      successors and predecessors.  */
735   max_gcse_regno = max_reg_num ();
736
737   if (file)
738     dump_flow_info (file);
739
740   orig_bb_count = n_basic_blocks;
741   /* Return if there's nothing to do.  */
742   if (n_basic_blocks <= 1)
743     return 0;
744
745   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
746      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
747      particularly useful.
748
749      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
750      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
751      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
752      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
753   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
754     {
755       if (warn_disabled_optimization)
756       warning ("GCSE disabled: %d > 1000 basic blocks and %d >= 20 edges/basic block",
757                n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
758       return 0;
759     }
760
761   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
762      storage it's better just to disable the optimization.  */
763   if ((n_basic_blocks 
764        * SBITMAP_SET_SIZE (max_gcse_regno)
765        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
766     {
767       if (warn_disabled_optimization)
768         warning ("GCSE disabled: %d basic blocks and %d registers",
769                  n_basic_blocks, max_gcse_regno);
770
771       return 0;
772     }
773
774   /* See what modes support reg/reg copy operations.  */
775   if (! can_copy_init_p)
776     {
777       compute_can_copy ();
778       can_copy_init_p = 1;
779     }
780
781   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
782   bytes_used = 0;
783
784   /* We need alias.  */
785   init_alias_analysis ();
786   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
787      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
788      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
789      computation.
790
791      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
792      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
793      information about memory sets when we build the hash tables.  */
794
795   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
796   compute_sets (f);
797
798   pass = 0;
799   initial_bytes_used = bytes_used;
800   max_pass_bytes = 0;
801   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
802   changed = 1;
803   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
804     {
805       changed = 0;
806       if (file)
807         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
808
809       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
810          and the reg_set_table data.  */
811       bytes_used = initial_bytes_used;
812
813       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
814       max_gcse_regno = max_reg_num ();
815
816       alloc_gcse_mem (f);
817
818       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
819          during this pass.  */
820       changed = one_cprop_pass (pass + 1, 0);
821
822       if (optimize_size)
823         changed |= one_classic_gcse_pass (pass + 1);
824       else
825         {
826           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
827           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
828              recompute various things which are sized on the number of
829              basic blocks.  */
830           if (changed)
831             {
832               free_modify_mem_tables ();
833               modify_mem_list
834                 = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
835               canon_modify_mem_list
836                 = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
837               memset ((char *) modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
838               memset ((char *) canon_modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
839               orig_bb_count = n_basic_blocks;
840             }
841           free_reg_set_mem ();
842           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
843           compute_sets (f);
844           run_jump_opt_after_gcse = 1;
845         }
846
847       if (max_pass_bytes < bytes_used)
848         max_pass_bytes = bytes_used;
849
850       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
851          not re-use the existing allocated memory because the tables
852          will not have info for the insns or registers created by
853          partial redundancy elimination.  */
854       free_gcse_mem ();
855
856       /* It does not make sense to run code hoisting unless we optimizing
857          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
858          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
859          for space, we use a classic gcse algorithm instead of partial
860          redundancy algorithms).  */
861       if (optimize_size)
862         {
863           max_gcse_regno = max_reg_num ();
864           alloc_gcse_mem (f);
865           changed |= one_code_hoisting_pass ();
866           free_gcse_mem ();
867
868           if (max_pass_bytes < bytes_used)
869             max_pass_bytes = bytes_used;
870         }
871
872       if (file)
873         {
874           fprintf (file, "\n");
875           fflush (file);
876         }
877
878       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
879       pass++;
880     }
881
882   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
883      conditional jumps.  */
884
885   max_gcse_regno = max_reg_num ();
886   alloc_gcse_mem (f);
887   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
888   one_cprop_pass (pass + 1, 1);
889   free_gcse_mem ();
890
891   if (file)
892     {
893       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
894                current_function_name, n_basic_blocks);
895       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
896                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
897     }
898
899   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
900   free_reg_set_mem ();
901   /* We are finished with alias.  */
902   end_alias_analysis ();
903   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
904
905   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
906     store_motion ();
907   /* Record where pseudo-registers are set.  */
908   return run_jump_opt_after_gcse;
909 }
910 \f
911 /* Misc. utilities.  */
912
913 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
914
915 static void
916 compute_can_copy ()
917 {
918   int i;
919 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
920   rtx reg,insn;
921 #endif
922   memset (can_copy_p, 0, NUM_MACHINE_MODES);
923
924   start_sequence ();
925   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
926     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
927       {
928 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
929         can_copy_p[i] = 0;
930 #else
931         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
932         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
933         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
934           can_copy_p[i] = 1;
935 #endif
936       }
937     else
938       can_copy_p[i] = 1;
939
940   end_sequence ();
941 }
942 \f
943 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
944
945 static char *
946 gmalloc (size)
947      unsigned int size;
948 {
949   bytes_used += size;
950   return xmalloc (size);
951 }
952
953 /* Cover function to xrealloc.
954    We don't record the additional size since we don't know it.
955    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
956
957 static char *
958 grealloc (ptr, size)
959      char *ptr;
960      unsigned int size;
961 {
962   return xrealloc (ptr, size);
963 }
964
965 /* Cover function to obstack_alloc.
966    We don't need to record the bytes allocated here since
967    obstack_chunk_alloc is set to gmalloc.  */
968
969 static char *
970 gcse_alloc (size)
971      unsigned long size;
972 {
973   return (char *) obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
974 }
975
976 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
977    and reg/memory set tracking tables.
978
979    This is called at the start of each pass.  */
980
981 static void
982 alloc_gcse_mem (f)
983      rtx f;
984 {
985   int i,n;
986   rtx insn;
987
988   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
989      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
990      and only apply to real insns.  */
991
992   max_uid = get_max_uid ();
993   n = (max_uid + 1) * sizeof (int);
994   uid_cuid = (int *) gmalloc (n);
995   memset ((char *) uid_cuid, 0, n);
996   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
997     {
998       if (INSN_P (insn))
999         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
1000       else
1001         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
1002     }
1003
1004   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
1005
1006   max_cuid = i;
1007   n = (max_cuid + 1) * sizeof (rtx);
1008   cuid_insn = (rtx *) gmalloc (n);
1009   memset ((char *) cuid_insn, 0, n);
1010   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1011     if (INSN_P (insn))
1012       CUID_INSN (i++) = insn;
1013
1014   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
1015   reg_set_bitmap = BITMAP_XMALLOC ();
1016
1017   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
1018   reg_set_in_block = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks,
1019                                                        max_gcse_regno);
1020   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
1021      basic block.  */
1022   modify_mem_list = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1023   canon_modify_mem_list = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1024   memset ((char *) modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1025   memset ((char *) canon_modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx *));
1026   modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
1027   canon_modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
1028 }
1029
1030 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
1031
1032 static void
1033 free_gcse_mem ()
1034 {
1035   free (uid_cuid);
1036   free (cuid_insn);
1037
1038   BITMAP_XFREE (reg_set_bitmap);
1039
1040   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
1041   free_modify_mem_tables ();
1042   BITMAP_XFREE (modify_mem_list_set);
1043   BITMAP_XFREE (canon_modify_mem_list_set);
1044 }
1045
1046 /* Many of the global optimization algorithms work by solving dataflow
1047    equations for various expressions.  Initially, some local value is
1048    computed for each expression in each block.  Then, the values across the
1049    various blocks are combined (by following flow graph edges) to arrive at
1050    global values.  Conceptually, each set of equations is independent.  We
1051    may therefore solve all the equations in parallel, solve them one at a
1052    time, or pick any intermediate approach.
1053
1054    When you're going to need N two-dimensional bitmaps, each X (say, the
1055    number of blocks) by Y (say, the number of expressions), call this
1056    function.  It's not important what X and Y represent; only that Y
1057    correspond to the things that can be done in parallel.  This function will
1058    return an appropriate chunking factor C; you should solve C sets of
1059    equations in parallel.  By going through this function, we can easily
1060    trade space against time; by solving fewer equations in parallel we use
1061    less space.  */
1062
1063 static int
1064 get_bitmap_width (n, x, y)
1065      int n;
1066      int x;
1067      int y;
1068 {
1069   /* It's not really worth figuring out *exactly* how much memory will
1070      be used by a particular choice.  The important thing is to get
1071      something approximately right.  */
1072   size_t max_bitmap_memory = 10 * 1024 * 1024;
1073
1074   /* The number of bytes we'd use for a single column of minimum
1075      width.  */
1076   size_t column_size = n * x * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE);
1077
1078   /* Often, it's reasonable just to solve all the equations in
1079      parallel.  */
1080   if (column_size * SBITMAP_SET_SIZE (y) <= max_bitmap_memory)
1081     return y;
1082
1083   /* Otherwise, pick the largest width we can, without going over the
1084      limit.  */
1085   return SBITMAP_ELT_BITS * ((max_bitmap_memory + column_size - 1)
1086                              / column_size);
1087 }
1088 \f
1089 /* Compute the local properties of each recorded expression.
1090
1091    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
1092    other blocks.
1093
1094    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
1095    in the block.
1096
1097    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
1098    at least once and expression would contain the same value if the
1099    computation was moved to the end of the block.
1100
1101    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1102    least once and expression would contain the same value if the computation
1103    was moved to the beginning of the block.
1104
1105    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1106    basically the same information and thus can easily share this code.
1107
1108    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1109    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1110    particular property.
1111
1112    SETP controls which hash table to look at.  If zero, this routine looks at
1113    the expr hash table; if nonzero this routine looks at the set hash table.
1114    Additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1115    ABSALTERED.  */
1116  
1117 static void
1118 compute_local_properties (transp, comp, antloc, setp)
1119      sbitmap *transp;
1120      sbitmap *comp;
1121      sbitmap *antloc;
1122      int setp;
1123 {
1124   unsigned int i, hash_table_size;
1125   struct expr **hash_table;
1126   
1127   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1128   if (transp)
1129     {
1130       if (setp)
1131         sbitmap_vector_zero (transp, n_basic_blocks);
1132       else
1133         sbitmap_vector_ones (transp, n_basic_blocks);
1134     }
1135
1136   if (comp)
1137     sbitmap_vector_zero (comp, n_basic_blocks);
1138   if (antloc)
1139     sbitmap_vector_zero (antloc, n_basic_blocks);
1140
1141   /* We use the same code for cprop, pre and hoisting.  For cprop
1142      we care about the set hash table, for pre and hoisting we
1143      care about the expr hash table.  */
1144   hash_table_size = setp ? set_hash_table_size : expr_hash_table_size;
1145   hash_table = setp ? set_hash_table : expr_hash_table;
1146
1147   for (i = 0; i < hash_table_size; i++)
1148     {
1149       struct expr *expr;
1150
1151       for (expr = hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1152         {
1153           int indx = expr->bitmap_index;
1154           struct occr *occr;
1155
1156           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1157              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1158              then reset the bits for those that are.  */
1159           if (transp)
1160             compute_transp (expr->expr, indx, transp, setp);
1161
1162           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1163              we want to set to non-zero in ANTLOC.  */
1164           if (antloc)
1165             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1166               {
1167                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1168
1169                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1170                    initialize this.  */
1171                 occr->deleted_p = 0;
1172               }
1173
1174           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1175              we want to set to non-zero in COMP.  */
1176           if (comp)
1177             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1178               {
1179                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1180
1181                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1182                    initialize this.  */
1183                 occr->copied_p = 0;
1184               }
1185
1186           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1187              initialize this.  */
1188           expr->reaching_reg = 0;
1189         }
1190     }
1191 }
1192 \f
1193 /* Register set information.
1194
1195    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1196    modified.  */
1197
1198 static struct obstack reg_set_obstack;
1199
1200 static void
1201 alloc_reg_set_mem (n_regs)
1202      int n_regs;
1203 {
1204   unsigned int n;
1205
1206   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1207   n = reg_set_table_size * sizeof (struct reg_set *);
1208   reg_set_table = (struct reg_set **) gmalloc (n);
1209   memset ((char *) reg_set_table, 0, n);
1210
1211   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1212 }
1213
1214 static void
1215 free_reg_set_mem ()
1216 {
1217   free (reg_set_table);
1218   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1219 }
1220
1221 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1222
1223 static void
1224 record_one_set (regno, insn)
1225      int regno;
1226      rtx insn;
1227 {
1228   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1229   struct reg_set *new_reg_info;
1230
1231   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1232   if (regno >= reg_set_table_size)
1233     {
1234       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1235
1236       reg_set_table
1237         = (struct reg_set **) grealloc ((char *) reg_set_table,
1238                                         new_size * sizeof (struct reg_set *));
1239       memset ((char *) (reg_set_table + reg_set_table_size), 0,
1240              (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1241       reg_set_table_size = new_size;
1242     }
1243
1244   new_reg_info = (struct reg_set *) obstack_alloc (&reg_set_obstack,
1245                                                    sizeof (struct reg_set));
1246   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1247   new_reg_info->insn = insn;
1248   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1249   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1250 }
1251
1252 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1253    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1254    occurring.  */
1255
1256 static void
1257 record_set_info (dest, setter, data)
1258      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
1259      void *data;
1260 {
1261   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1262
1263   if (GET_CODE (dest) == REG && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1264     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1265 }
1266
1267 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1268
1269    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1270    `reg_set_table' for further documenation.  */
1271
1272 static void
1273 compute_sets (f)
1274      rtx f;
1275 {
1276   rtx insn;
1277
1278   for (insn = f; insn != 0; insn = NEXT_INSN (insn))
1279     if (INSN_P (insn))
1280       note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1281 }
1282 \f
1283 /* Hash table support.  */
1284
1285 /* For each register, the cuid of the first/last insn in the block
1286    that set it, or -1 if not set.  */
1287 #define NEVER_SET -1
1288
1289 struct reg_avail_info
1290 {
1291   int last_bb;
1292   int first_set;
1293   int last_set;
1294 };
1295
1296 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1297 static int current_bb;
1298
1299
1300 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1301    GCSE.  */
1302
1303 static int
1304 want_to_gcse_p (x)
1305      rtx x;
1306 {
1307   static rtx test_insn = 0;
1308   int num_clobbers = 0;
1309   int icode;
1310
1311   switch (GET_CODE (x))
1312     {
1313     case REG:
1314     case SUBREG:
1315     case CONST_INT:
1316     case CONST_DOUBLE:
1317     case CALL:
1318       return 0;
1319
1320     default:
1321       break;
1322     }
1323
1324   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1325   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1326     return 1;
1327   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1328     return 0;
1329
1330   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1331      our test insn if we haven't already.  */
1332   if (test_insn == 0)
1333     {
1334       test_insn
1335         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1336                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1337                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1338                                       const0_rtx));
1339       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1340       ggc_add_rtx_root (&test_insn, 1);
1341     }
1342
1343   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1344      valid.  */
1345   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1346   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1347   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1348           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1349 }
1350
1351 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from the
1352    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1353    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1354
1355 static int
1356 oprs_unchanged_p (x, insn, avail_p)
1357      rtx x, insn;
1358      int avail_p;
1359 {
1360   int i, j;
1361   enum rtx_code code;
1362   const char *fmt;
1363
1364   if (x == 0)
1365     return 1;
1366
1367   code = GET_CODE (x);
1368   switch (code)
1369     {
1370     case REG:
1371       {
1372         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1373
1374         if (info->last_bb != current_bb)
1375           return 1;
1376         if (avail_p)
1377           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1378         else
1379           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1380       }
1381
1382     case MEM:
1383       if (load_killed_in_block_p (BASIC_BLOCK (current_bb), INSN_CUID (insn),
1384                                   x, avail_p))
1385         return 0;
1386       else
1387         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1388
1389     case PRE_DEC:
1390     case PRE_INC:
1391     case POST_DEC:
1392     case POST_INC:
1393     case PRE_MODIFY:
1394     case POST_MODIFY:
1395       return 0;
1396
1397     case PC:
1398     case CC0: /*FIXME*/
1399     case CONST:
1400     case CONST_INT:
1401     case CONST_DOUBLE:
1402     case SYMBOL_REF:
1403     case LABEL_REF:
1404     case ADDR_VEC:
1405     case ADDR_DIFF_VEC:
1406       return 1;
1407
1408     default:
1409       break;
1410     }
1411
1412   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1413     {
1414       if (fmt[i] == 'e')
1415         {
1416           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1417              level, change it into iteration.  This function is called enough
1418              to be worth it.  */
1419           if (i == 0)
1420             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1421
1422           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1423             return 0;
1424         }
1425       else if (fmt[i] == 'E')
1426         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1427           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1428             return 0;
1429     }
1430
1431   return 1;
1432 }
1433
1434 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1435    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1436    conflict between two memory references.  */
1437 static int gcse_mems_conflict_p;
1438
1439 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1440    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1441    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1442    this memory load.  */
1443 static rtx gcse_mem_operand;
1444
1445 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1446    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1447    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1448
1449 static void
1450 mems_conflict_for_gcse_p (dest, setter, data)
1451      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
1452      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
1453 {
1454   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1455          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1456          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
1457          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1458     dest = XEXP (dest, 0);
1459
1460   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1461      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1462      elsewhere.  */
1463   if (GET_CODE (dest) != MEM)
1464     return;
1465
1466   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1467      don't mark as killed this time.  */ 
1468   
1469   if (dest == gcse_mem_operand && pre_ldst_mems != NULL)
1470     {
1471       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1472         gcse_mems_conflict_p = 1;
1473       return;
1474     }
1475
1476   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1477                        rtx_addr_varies_p))
1478     gcse_mems_conflict_p = 1;
1479 }
1480
1481 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1482    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1483    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1484    before UID_LIMIT.
1485
1486    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1487    AVAIL_P to 0.  */
1488
1489 static int
1490 load_killed_in_block_p (bb, uid_limit, x, avail_p)
1491      basic_block bb;
1492      int uid_limit;
1493      rtx x;
1494      int avail_p;
1495 {
1496   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1497   while (list_entry)
1498     {
1499       rtx setter;
1500       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1501       if ((avail_p
1502            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1503           || (! avail_p
1504               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1505         {
1506           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1507           continue;
1508         }
1509
1510       setter = XEXP (list_entry, 0);
1511
1512       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1513          to pure functions are never put on the list, so we need not
1514          worry about them.  */
1515       if (GET_CODE (setter) == CALL_INSN)
1516         return 1;
1517
1518       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1519          note_stores to examine each hunk of memory that is modified. 
1520
1521          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1522          communicate via global variables.  Yuk.  */
1523       gcse_mem_operand = x;
1524       gcse_mems_conflict_p = 0;
1525       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1526       if (gcse_mems_conflict_p)
1527         return 1;
1528       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1529     }
1530   return 0;
1531 }
1532
1533 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from
1534    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1535
1536 static int
1537 oprs_anticipatable_p (x, insn)
1538      rtx x, insn;
1539 {
1540   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1541 }
1542
1543 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from
1544    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1545
1546 static int
1547 oprs_available_p (x, insn)
1548      rtx x, insn;
1549 {
1550   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1551 }
1552
1553 /* Hash expression X.
1554
1555    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1556    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1557    something we don't want to insert in the table.
1558
1559    ??? One might want to merge this with canon_hash.  Later.  */
1560
1561 static unsigned int
1562 hash_expr (x, mode, do_not_record_p, hash_table_size)
1563      rtx x;
1564      enum machine_mode mode;
1565      int *do_not_record_p;
1566      int hash_table_size;
1567 {
1568   unsigned int hash;
1569
1570   *do_not_record_p = 0;
1571
1572   hash = hash_expr_1 (x, mode, do_not_record_p);
1573   return hash % hash_table_size;
1574 }
1575
1576 /* Hash a string.  Just add its bytes up.  */
1577
1578 static inline unsigned
1579 hash_string_1 (ps)
1580      const char *ps;
1581 {
1582   unsigned hash = 0;
1583   const unsigned char *p = (const unsigned char *)ps;
1584   
1585   if (p)
1586     while (*p)
1587       hash += *p++;
1588
1589   return hash;
1590 }
1591
1592 /* Subroutine of hash_expr to do the actual work.  */
1593
1594 static unsigned int
1595 hash_expr_1 (x, mode, do_not_record_p)
1596      rtx x;
1597      enum machine_mode mode;
1598      int *do_not_record_p;
1599 {
1600   int i, j;
1601   unsigned hash = 0;
1602   enum rtx_code code;
1603   const char *fmt;
1604
1605   /* Used to turn recursion into iteration.  We can't rely on GCC's
1606      tail-recursion eliminatio since we need to keep accumulating values
1607      in HASH.  */
1608
1609   if (x == 0)
1610     return hash;
1611
1612  repeat:
1613   code = GET_CODE (x);
1614   switch (code)
1615     {
1616     case REG:
1617       hash += ((unsigned int) REG << 7) + REGNO (x);
1618       return hash;
1619
1620     case CONST_INT:
1621       hash += (((unsigned int) CONST_INT << 7) + (unsigned int) mode
1622                + (unsigned int) INTVAL (x));
1623       return hash;
1624
1625     case CONST_DOUBLE:
1626       /* This is like the general case, except that it only counts
1627          the integers representing the constant.  */
1628       hash += (unsigned int) code + (unsigned int) GET_MODE (x);
1629       if (GET_MODE (x) != VOIDmode)
1630         for (i = 2; i < GET_RTX_LENGTH (CONST_DOUBLE); i++)
1631           hash += (unsigned int) XWINT (x, i);
1632       else
1633         hash += ((unsigned int) CONST_DOUBLE_LOW (x)
1634                  + (unsigned int) CONST_DOUBLE_HIGH (x));
1635       return hash;
1636
1637       /* Assume there is only one rtx object for any given label.  */
1638     case LABEL_REF:
1639       /* We don't hash on the address of the CODE_LABEL to avoid bootstrap
1640          differences and differences between each stage's debugging dumps.  */
1641       hash += (((unsigned int) LABEL_REF << 7)
1642                + CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (x, 0)));
1643       return hash;
1644
1645     case SYMBOL_REF:
1646       {
1647         /* Don't hash on the symbol's address to avoid bootstrap differences.
1648            Different hash values may cause expressions to be recorded in
1649            different orders and thus different registers to be used in the
1650            final assembler.  This also avoids differences in the dump files
1651            between various stages.  */
1652         unsigned int h = 0;
1653         const unsigned char *p = (const unsigned char *) XSTR (x, 0);
1654
1655         while (*p)
1656           h += (h << 7) + *p++; /* ??? revisit */
1657
1658         hash += ((unsigned int) SYMBOL_REF << 7) + h;
1659         return hash;
1660       }
1661
1662     case MEM:
1663       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1664         {
1665           *do_not_record_p = 1;
1666           return 0;
1667         }
1668
1669       hash += (unsigned int) MEM;
1670       hash += MEM_ALIAS_SET (x);
1671       x = XEXP (x, 0);
1672       goto repeat;
1673
1674     case PRE_DEC:
1675     case PRE_INC:
1676     case POST_DEC:
1677     case POST_INC:
1678     case PC:
1679     case CC0:
1680     case CALL:
1681     case UNSPEC_VOLATILE:
1682       *do_not_record_p = 1;
1683       return 0;
1684
1685     case ASM_OPERANDS:
1686       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1687         {
1688           *do_not_record_p = 1;
1689           return 0;
1690         }
1691       else
1692         {
1693           /* We don't want to take the filename and line into account.  */
1694           hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x)
1695             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x))
1696             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x))
1697             + (unsigned) ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x);
1698
1699           if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1700             {
1701               for (i = 1; i < ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x); i++)
1702                 {
1703                   hash += (hash_expr_1 (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1704                                         GET_MODE (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i)),
1705                                         do_not_record_p)
1706                            + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT
1707                                             (x, i)));
1708                 }
1709
1710               hash += hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, 0));
1711               x = ASM_OPERANDS_INPUT (x, 0);
1712               mode = GET_MODE (x);
1713               goto repeat;
1714             }
1715           return hash;
1716         }
1717
1718     default:
1719       break;
1720     }
1721
1722   hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x);
1723   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1724     {
1725       if (fmt[i] == 'e')
1726         {
1727           /* If we are about to do the last recursive call
1728              needed at this level, change it into iteration.
1729              This function is called enough to be worth it.  */
1730           if (i == 0)
1731             {
1732               x = XEXP (x, i);
1733               goto repeat;
1734             }
1735
1736           hash += hash_expr_1 (XEXP (x, i), 0, do_not_record_p);
1737           if (*do_not_record_p)
1738             return 0;
1739         }
1740
1741       else if (fmt[i] == 'E')
1742         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1743           {
1744             hash += hash_expr_1 (XVECEXP (x, i, j), 0, do_not_record_p);
1745             if (*do_not_record_p)
1746               return 0;
1747           }
1748
1749       else if (fmt[i] == 's')
1750         hash += hash_string_1 (XSTR (x, i));
1751       else if (fmt[i] == 'i')
1752         hash += (unsigned int) XINT (x, i);
1753       else
1754         abort ();
1755     }
1756
1757   return hash;
1758 }
1759
1760 /* Hash a set of register REGNO.
1761
1762    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1763    propagation code.
1764
1765    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1766
1767 static unsigned int
1768 hash_set (regno, hash_table_size)
1769      int regno;
1770      int hash_table_size;
1771 {
1772   unsigned int hash;
1773
1774   hash = regno;
1775   return hash % hash_table_size;
1776 }
1777
1778 /* Return non-zero if exp1 is equivalent to exp2.
1779    ??? Borrowed from cse.c.  Might want to remerge with cse.c.  Later.  */
1780
1781 static int
1782 expr_equiv_p (x, y)
1783      rtx x, y;
1784 {
1785   int i, j;
1786   enum rtx_code code;
1787   const char *fmt;
1788
1789   if (x == y)
1790     return 1;
1791
1792   if (x == 0 || y == 0)
1793     return x == y;
1794
1795   code = GET_CODE (x);
1796   if (code != GET_CODE (y))
1797     return 0;
1798
1799   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.  */
1800   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
1801     return 0;
1802
1803   switch (code)
1804     {
1805     case PC:
1806     case CC0:
1807       return x == y;
1808
1809     case CONST_INT:
1810       return INTVAL (x) == INTVAL (y);
1811
1812     case LABEL_REF:
1813       return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
1814
1815     case SYMBOL_REF:
1816       return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
1817
1818     case REG:
1819       return REGNO (x) == REGNO (y);
1820
1821     case MEM:
1822       /* Can't merge two expressions in different alias sets, since we can
1823          decide that the expression is transparent in a block when it isn't,
1824          due to it being set with the different alias set.  */
1825       if (MEM_ALIAS_SET (x) != MEM_ALIAS_SET (y))
1826         return 0;
1827       break;
1828
1829     /*  For commutative operations, check both orders.  */
1830     case PLUS:
1831     case MULT:
1832     case AND:
1833     case IOR:
1834     case XOR:
1835     case NE:
1836     case EQ:
1837       return ((expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0))
1838                && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1)))
1839               || (expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1))
1840                   && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0))));
1841
1842     case ASM_OPERANDS:
1843       /* We don't use the generic code below because we want to
1844          disregard filename and line numbers.  */
1845
1846       /* A volatile asm isn't equivalent to any other.  */
1847       if (MEM_VOLATILE_P (x) || MEM_VOLATILE_P (y))
1848         return 0;
1849
1850       if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y)
1851           || strcmp (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x), ASM_OPERANDS_TEMPLATE (y))
1852           || strcmp (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x),
1853                      ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (y))
1854           || ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x) != ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (y)
1855           || ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) != ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (y))
1856         return 0;
1857
1858       if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1859         {
1860           for (i = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) - 1; i >= 0; i--)
1861             if (! expr_equiv_p (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1862                                 ASM_OPERANDS_INPUT (y, i))
1863                 || strcmp (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, i),
1864                            ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (y, i)))
1865               return 0;
1866         }
1867
1868       return 1;
1869
1870     default:
1871       break;
1872     }
1873
1874   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
1875      fail to match, return 0 for the whole thing.  */
1876
1877   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1878   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1879     {
1880       switch (fmt[i])
1881         {
1882         case 'e':
1883           if (! expr_equiv_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i)))
1884             return 0;
1885           break;
1886
1887         case 'E':
1888           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
1889             return 0;
1890           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1891             if (! expr_equiv_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j)))
1892               return 0;
1893           break;
1894
1895         case 's':
1896           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
1897             return 0;
1898           break;
1899
1900         case 'i':
1901           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
1902             return 0;
1903           break;
1904
1905         case 'w':
1906           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
1907             return 0;
1908         break;
1909
1910         case '0':
1911           break;
1912
1913         default:
1914           abort ();
1915         }
1916       }
1917
1918   return 1;
1919 }
1920
1921 /* Insert expression X in INSN in the hash table.
1922    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1923    basic block.
1924
1925    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1926    It is only used if X is a CONST_INT.
1927
1928    ANTIC_P is non-zero if X is an anticipatable expression.
1929    AVAIL_P is non-zero if X is an available expression.  */
1930
1931 static void
1932 insert_expr_in_table (x, mode, insn, antic_p, avail_p)
1933      rtx x;
1934      enum machine_mode mode;
1935      rtx insn;
1936      int antic_p, avail_p;
1937 {
1938   int found, do_not_record_p;
1939   unsigned int hash;
1940   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1941   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1942   struct occr *last_occr = NULL;
1943
1944   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, expr_hash_table_size);
1945
1946   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1947      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1948      to or can't handle.  */
1949   if (do_not_record_p)
1950     return;
1951
1952   cur_expr = expr_hash_table[hash];
1953   found = 0;
1954
1955   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1956     {
1957       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1958          the list.  */
1959       last_expr = cur_expr;
1960       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1961     }
1962
1963   if (! found)
1964     {
1965       cur_expr = (struct expr *) gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1966       bytes_used += sizeof (struct expr);
1967       if (expr_hash_table[hash] == NULL)
1968         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1969         expr_hash_table[hash] = cur_expr;
1970       else
1971         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1972         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1973
1974       /* Set the fields of the expr element.  */ 
1975       cur_expr->expr = x;
1976       cur_expr->bitmap_index = n_exprs++;
1977       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1978       cur_expr->antic_occr = NULL;
1979       cur_expr->avail_occr = NULL;
1980     }
1981
1982   /* Now record the occurrence(s).  */
1983   if (antic_p)
1984     {
1985       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1986
1987       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1988       while (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1989         {
1990           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1991              the list.  */
1992           last_occr = antic_occr;
1993           antic_occr = antic_occr->next;
1994         }
1995
1996       if (antic_occr)
1997         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1998            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1999            block and the block is scanned from start to end.  */
2000         ; /* nothing to do */
2001       else
2002         {
2003           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2004           antic_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2005           bytes_used += sizeof (struct occr);
2006           /* First occurrence of this expression in any block?  */
2007           if (cur_expr->antic_occr == NULL)
2008             cur_expr->antic_occr = antic_occr;
2009           else
2010             last_occr->next = antic_occr;
2011
2012           antic_occr->insn = insn;
2013           antic_occr->next = NULL;
2014         }
2015     }
2016
2017   if (avail_p)
2018     {
2019       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
2020
2021       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2022       while (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2023         {
2024           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2025              the list.  */
2026           last_occr = avail_occr;
2027           avail_occr = avail_occr->next;
2028         }
2029
2030       if (avail_occr)
2031         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2032            Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
2033            the last one in the block and the block is scanned from start
2034            to end.  */
2035         avail_occr->insn = insn;
2036       else
2037         {
2038           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2039           avail_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2040           bytes_used += sizeof (struct occr);
2041
2042           /* First occurrence of this expression in any block?  */
2043           if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2044             cur_expr->avail_occr = avail_occr;
2045           else
2046             last_occr->next = avail_occr;
2047
2048           avail_occr->insn = insn;
2049           avail_occr->next = NULL;
2050         }
2051     }
2052 }
2053
2054 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
2055    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
2056    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
2057    basic block.  */
2058
2059 static void
2060 insert_set_in_table (x, insn)
2061      rtx x;
2062      rtx insn;
2063 {
2064   int found;
2065   unsigned int hash;
2066   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
2067   struct occr *cur_occr, *last_occr = NULL;
2068
2069   if (GET_CODE (x) != SET
2070       || GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
2071     abort ();
2072
2073   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), set_hash_table_size);
2074
2075   cur_expr = set_hash_table[hash];
2076   found = 0;
2077
2078   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
2079     {
2080       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
2081          the list.  */
2082       last_expr = cur_expr;
2083       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
2084     }
2085
2086   if (! found)
2087     {
2088       cur_expr = (struct expr *) gcse_alloc (sizeof (struct expr));
2089       bytes_used += sizeof (struct expr);
2090       if (set_hash_table[hash] == NULL)
2091         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
2092         set_hash_table[hash] = cur_expr;
2093       else
2094         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
2095         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
2096
2097       /* Set the fields of the expr element.
2098          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
2099          performed on its operands.  */
2100       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
2101       cur_expr->bitmap_index = n_sets++;
2102       cur_expr->next_same_hash = NULL;
2103       cur_expr->antic_occr = NULL;
2104       cur_expr->avail_occr = NULL;
2105     }
2106
2107   /* Now record the occurrence.  */
2108   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
2109
2110   /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2111   while (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2112     {
2113       /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2114          the list.  */
2115       last_occr = cur_occr;
2116       cur_occr = cur_occr->next;
2117     }
2118
2119   if (cur_occr)
2120     /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2121        Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want the
2122        last one in the block and the block is scanned from start to end.  */
2123     cur_occr->insn = insn;
2124   else
2125     {
2126       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2127       cur_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2128       bytes_used += sizeof (struct occr);
2129
2130       /* First occurrence of this expression in any block?  */
2131       if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2132         cur_expr->avail_occr = cur_occr;
2133       else
2134         last_occr->next = cur_occr;
2135
2136       cur_occr->insn = insn;
2137       cur_occr->next = NULL;
2138     }
2139 }
2140
2141 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash table.  If SET_P is
2142    non-zero, this is for the assignment hash table, otherwise it is for the
2143    expression hash table.  */
2144
2145 static void
2146 hash_scan_set (pat, insn, set_p)
2147      rtx pat, insn;
2148      int set_p;
2149 {
2150   rtx src = SET_SRC (pat);
2151   rtx dest = SET_DEST (pat);
2152   rtx note;
2153
2154   if (GET_CODE (src) == CALL)
2155     hash_scan_call (src, insn);
2156
2157   else if (GET_CODE (dest) == REG)
2158     {
2159       unsigned int regno = REGNO (dest);
2160       rtx tmp;
2161
2162       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
2163          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
2164       if (set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
2165           && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
2166         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
2167
2168       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
2169       if (! set_p
2170           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2171           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
2172           && can_copy_p [GET_MODE (dest)]
2173           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
2174           && want_to_gcse_p (src)
2175           /* Don't CSE a nop.  */
2176           && ! set_noop_p (pat)
2177           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
2178              At this point this only function parameters should have
2179              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
2180              explicitly, it means address of parameter has been taken,
2181              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
2182           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
2183               || GET_CODE (XEXP (note, 0)) != MEM))
2184         {
2185           /* An expression is not anticipatable if its operands are
2186              modified before this insn or if this is not the only SET in
2187              this insn.  */
2188           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
2189           /* An expression is not available if its operands are
2190              subsequently modified, including this insn.  It's also not
2191              available if this is a branch, because we can't insert
2192              a set after the branch.  */
2193           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
2194                          && ! JUMP_P (insn));
2195
2196           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p);
2197         }
2198
2199       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
2200       else if (set_p
2201                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2202                && ((GET_CODE (src) == REG
2203                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2204                     && can_copy_p [GET_MODE (dest)]
2205                     && REGNO (src) != regno)
2206                    || GET_CODE (src) == CONST_INT
2207                    || GET_CODE (src) == SYMBOL_REF
2208                    || GET_CODE (src) == CONST_DOUBLE)
2209                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
2210                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
2211                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
2212                && (insn == BLOCK_END (BLOCK_NUM (insn))
2213                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
2214                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
2215         insert_set_in_table (pat, insn);
2216     }
2217 }
2218
2219 static void
2220 hash_scan_clobber (x, insn)
2221      rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, insn ATTRIBUTE_UNUSED;
2222 {
2223   /* Currently nothing to do.  */
2224 }
2225
2226 static void
2227 hash_scan_call (x, insn)
2228      rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, insn ATTRIBUTE_UNUSED;
2229 {
2230   /* Currently nothing to do.  */
2231 }
2232
2233 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
2234
2235    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
2236
2237    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
2238    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
2239    are also in the PARALLEL.  Later.
2240
2241    If SET_P is non-zero, this is for the assignment hash table,
2242    otherwise it is for the expression hash table.
2243    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
2244    not record any expressions.  */
2245
2246 static void
2247 hash_scan_insn (insn, set_p, in_libcall_block)
2248      rtx insn;
2249      int set_p;
2250      int in_libcall_block;
2251 {
2252   rtx pat = PATTERN (insn);
2253   int i;
2254
2255   if (in_libcall_block)
2256     return;
2257
2258   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
2259      what's been modified.  */
2260
2261   if (GET_CODE (pat) == SET)
2262     hash_scan_set (pat, insn, set_p);
2263   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2264     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2265       {
2266         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2267
2268         if (GET_CODE (x) == SET)
2269           hash_scan_set (x, insn, set_p);
2270         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2271           hash_scan_clobber (x, insn);
2272         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2273           hash_scan_call (x, insn);
2274       }
2275
2276   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2277     hash_scan_clobber (pat, insn);
2278   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2279     hash_scan_call (pat, insn);
2280 }
2281
2282 static void
2283 dump_hash_table (file, name, table, table_size, total_size)
2284      FILE *file;
2285      const char *name;
2286      struct expr **table;
2287      int table_size, total_size;
2288 {
2289   int i;
2290   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
2291   struct expr **flat_table;
2292   unsigned int *hash_val;
2293   struct expr *expr;
2294
2295   flat_table 
2296     = (struct expr **) xcalloc (total_size, sizeof (struct expr *));
2297   hash_val = (unsigned int *) xmalloc (total_size * sizeof (unsigned int));
2298
2299   for (i = 0; i < table_size; i++)
2300     for (expr = table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
2301       {
2302         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
2303         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
2304       }
2305
2306   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
2307            name, table_size, total_size);
2308
2309   for (i = 0; i < total_size; i++)
2310     if (flat_table[i] != 0)
2311       {
2312         expr = flat_table[i];
2313         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
2314                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
2315         print_rtl (file, expr->expr);
2316         fprintf (file, "\n");
2317       }
2318
2319   fprintf (file, "\n");
2320
2321   free (flat_table);
2322   free (hash_val);
2323 }
2324
2325 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
2326
2327    first_set records the first place in the block where the register
2328    is set and is used to compute "anticipatability".
2329
2330    last_set records the last place in the block where the register
2331    is set and is used to compute "availability".
2332
2333    last_bb records the block for which first_set and last_set are
2334    valid, as a quick test to invalidate them.
2335
2336    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
2337    and is used to compute "transparency".  */
2338
2339 static void
2340 record_last_reg_set_info (insn, regno)
2341      rtx insn;
2342      int regno;
2343 {
2344   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
2345   int cuid = INSN_CUID (insn);
2346
2347   info->last_set = cuid;
2348   if (info->last_bb != current_bb)
2349     {
2350       info->last_bb = current_bb;
2351       info->first_set = cuid;
2352       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb], regno);
2353     }
2354 }
2355
2356
2357 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
2358    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
2359    taken off pairwise.  */
2360
2361 static void 
2362 canon_list_insert (dest, unused1, v_insn)
2363      rtx    dest ATTRIBUTE_UNUSED;
2364      rtx    unused1 ATTRIBUTE_UNUSED;
2365      void * v_insn;
2366 {
2367   rtx dest_addr, insn;
2368
2369   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2370       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2371       || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2372       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2373     dest = XEXP (dest, 0);
2374
2375   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
2376      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
2377      elsewhere.  */
2378
2379   if (GET_CODE (dest) != MEM)
2380     return;
2381
2382   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
2383   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
2384   insn = (rtx) v_insn;  
2385
2386   canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2387     alloc_INSN_LIST (dest_addr, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2388   canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2389     alloc_INSN_LIST (dest, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2390   bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, BLOCK_NUM (insn));
2391 }
2392
2393 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
2394    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
2395    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
2396
2397 static void
2398 record_last_mem_set_info (insn)
2399      rtx insn;
2400 {
2401   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
2402      everything.  */
2403   modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2404     alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2405   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, BLOCK_NUM (insn));
2406
2407   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2408     {
2409       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
2410          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
2411          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
2412       canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2413         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2414       bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, BLOCK_NUM (insn));
2415     }
2416   else
2417     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*)insn );
2418 }
2419
2420 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2421    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2422    the SET is taking place.  */
2423
2424 static void
2425 record_last_set_info (dest, setter, data)
2426      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
2427      void *data;
2428 {
2429   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2430
2431   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2432     dest = SUBREG_REG (dest);
2433
2434   if (GET_CODE (dest) == REG)
2435     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2436   else if (GET_CODE (dest) == MEM
2437            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2438            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2439     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2440 }
2441
2442 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2443
2444    Expression entries are placed in the hash table if
2445    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2446    - src is something we want to perform GCSE on,
2447    - none of the operands are subsequently modified in the block
2448
2449    Assignment entries are placed in the hash table if
2450    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2451    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2452    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2453
2454    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2455
2456    F is the first insn.
2457    SET_P is non-zero for computing the assignment hash table.  */
2458
2459 static void
2460 compute_hash_table (set_p)
2461      int set_p;
2462 {
2463   unsigned int i;
2464
2465   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2466      registers are set in which blocks.
2467      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2468      compute.  Later.  */
2469   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, n_basic_blocks);
2470
2471   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2472   clear_modify_mem_tables ();
2473   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2474   reg_avail_info = (struct reg_avail_info*)
2475     gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2476
2477   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2478     reg_avail_info[i].last_bb = NEVER_SET;
2479
2480   for (current_bb = 0; current_bb < n_basic_blocks; current_bb++)
2481     {
2482       rtx insn;
2483       unsigned int regno;
2484       int in_libcall_block;
2485
2486       /* First pass over the instructions records information used to
2487          determine when registers and memory are first and last set.
2488          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2489          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2490
2491       for (insn = BLOCK_HEAD (current_bb);
2492            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (current_bb));
2493            insn = NEXT_INSN (insn))
2494         {
2495           if (! INSN_P (insn))
2496             continue;
2497
2498           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2499             {
2500               bool clobbers_all = false;
2501 #ifdef NON_SAVING_SETJMP 
2502               if (NON_SAVING_SETJMP
2503                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
2504                 clobbers_all = true;
2505 #endif
2506
2507               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2508                 if (clobbers_all
2509                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2510                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2511
2512               mark_call (insn);
2513             }
2514
2515           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2516         }
2517
2518       /* The next pass builds the hash table.  */
2519
2520       for (insn = BLOCK_HEAD (current_bb), in_libcall_block = 0;
2521            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (current_bb));
2522            insn = NEXT_INSN (insn))
2523         if (INSN_P (insn))
2524           {
2525             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2526               in_libcall_block = 1;
2527             else if (set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2528               in_libcall_block = 0;
2529             hash_scan_insn (insn, set_p, in_libcall_block);
2530             if (!set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2531               in_libcall_block = 0;
2532         }
2533     }
2534
2535   free (reg_avail_info);
2536   reg_avail_info = NULL;
2537 }
2538
2539 /* Allocate space for the set hash table.
2540    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2541    It is used to determine the number of buckets to use.  */
2542
2543 static void
2544 alloc_set_hash_table (n_insns)
2545      int n_insns;
2546 {
2547   int n;
2548
2549   set_hash_table_size = n_insns / 4;
2550   if (set_hash_table_size < 11)
2551     set_hash_table_size = 11;
2552
2553   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2554      Making it an odd number is simplest for now.
2555      ??? Later take some measurements.  */
2556   set_hash_table_size |= 1;
2557   n = set_hash_table_size * sizeof (struct expr *);
2558   set_hash_table = (struct expr **) gmalloc (n);
2559 }
2560
2561 /* Free things allocated by alloc_set_hash_table.  */
2562
2563 static void
2564 free_set_hash_table ()
2565 {
2566   free (set_hash_table);
2567 }
2568
2569 /* Compute the hash table for doing copy/const propagation.  */
2570
2571 static void
2572 compute_set_hash_table ()
2573 {
2574   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2575   n_sets = 0;
2576   memset ((char *) set_hash_table, 0,
2577          set_hash_table_size * sizeof (struct expr *));
2578
2579   compute_hash_table (1);
2580 }
2581
2582 /* Allocate space for the expression hash table.
2583    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2584    It is used to determine the number of buckets to use.  */
2585
2586 static void
2587 alloc_expr_hash_table (n_insns)
2588      unsigned int n_insns;
2589 {
2590   int n;
2591
2592   expr_hash_table_size = n_insns / 2;
2593   /* Make sure the amount is usable.  */
2594   if (expr_hash_table_size < 11)
2595     expr_hash_table_size = 11;
2596
2597   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2598      Making it an odd number is simplest for now.
2599      ??? Later take some measurements.  */
2600   expr_hash_table_size |= 1;
2601   n = expr_hash_table_size * sizeof (struct expr *);
2602   expr_hash_table = (struct expr **) gmalloc (n);
2603 }
2604
2605 /* Free things allocated by alloc_expr_hash_table.  */
2606
2607 static void
2608 free_expr_hash_table ()
2609 {
2610   free (expr_hash_table);
2611 }
2612
2613 /* Compute the hash table for doing GCSE.  */
2614
2615 static void
2616 compute_expr_hash_table ()
2617 {
2618   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2619   n_exprs = 0;
2620   memset ((char *) expr_hash_table, 0,
2621          expr_hash_table_size * sizeof (struct expr *));
2622
2623   compute_hash_table (0);
2624 }
2625 \f
2626 /* Expression tracking support.  */
2627
2628 /* Lookup pattern PAT in the expression table.
2629    The result is a pointer to the table entry, or NULL if not found.  */
2630
2631 static struct expr *
2632 lookup_expr (pat)
2633      rtx pat;
2634 {
2635   int do_not_record_p;
2636   unsigned int hash = hash_expr (pat, GET_MODE (pat), &do_not_record_p,
2637                                  expr_hash_table_size);
2638   struct expr *expr;
2639
2640   if (do_not_record_p)
2641     return NULL;
2642
2643   expr = expr_hash_table[hash];
2644
2645   while (expr && ! expr_equiv_p (expr->expr, pat))
2646     expr = expr->next_same_hash;
2647
2648   return expr;
2649 }
2650
2651 /* Lookup REGNO in the set table.  If PAT is non-NULL look for the entry that
2652    matches it, otherwise return the first entry for REGNO.  The result is a
2653    pointer to the table entry, or NULL if not found.  */
2654
2655 static struct expr *
2656 lookup_set (regno, pat)
2657      unsigned int regno;
2658      rtx pat;
2659 {
2660   unsigned int hash = hash_set (regno, set_hash_table_size);
2661   struct expr *expr;
2662
2663   expr = set_hash_table[hash];
2664
2665   if (pat)
2666     {
2667       while (expr && ! expr_equiv_p (expr->expr, pat))
2668         expr = expr->next_same_hash;
2669     }
2670   else
2671     {
2672       while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2673         expr = expr->next_same_hash;
2674     }
2675
2676   return expr;
2677 }
2678
2679 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2680
2681 static struct expr *
2682 next_set (regno, expr)
2683      unsigned int regno;
2684      struct expr *expr;
2685 {
2686   do
2687     expr = expr->next_same_hash;
2688   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2689
2690   return expr;
2691 }
2692
2693 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2694 static void
2695 clear_modify_mem_tables ()
2696 {
2697   int i;
2698
2699   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP
2700     (canon_modify_mem_list_set, 0, i,
2701      free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i));
2702   bitmap_clear (canon_modify_mem_list_set);
2703
2704   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP
2705     (canon_modify_mem_list_set, 0, i,
2706      free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i));
2707   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2708 }
2709
2710 /* Release memory used by modify_mem_list_set and canon_modify_mem_list_set.  */
2711
2712 static void
2713 free_modify_mem_tables ()
2714 {
2715   clear_modify_mem_tables ();
2716   free (modify_mem_list);
2717   free (canon_modify_mem_list);
2718   modify_mem_list = 0;
2719   canon_modify_mem_list = 0;
2720 }
2721
2722 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2723    start of the block].  */
2724
2725 static void
2726 reset_opr_set_tables ()
2727 {
2728   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2729      the block.  */
2730   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2731
2732   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2733      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2734      location has been modified.  */
2735   clear_modify_mem_tables ();
2736 }
2737
2738 /* Return non-zero if the operands of X are not set before INSN in
2739    INSN's basic block.  */
2740
2741 static int
2742 oprs_not_set_p (x, insn)
2743      rtx x, insn;
2744 {
2745   int i, j;
2746   enum rtx_code code;
2747   const char *fmt;
2748
2749   if (x == 0)
2750     return 1;
2751
2752   code = GET_CODE (x);
2753   switch (code)
2754     {
2755     case PC:
2756     case CC0:
2757     case CONST:
2758     case CONST_INT:
2759     case CONST_DOUBLE:
2760     case SYMBOL_REF:
2761     case LABEL_REF:
2762     case ADDR_VEC:
2763     case ADDR_DIFF_VEC:
2764       return 1;
2765
2766     case MEM:
2767       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn), 
2768                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2769         return 0;
2770       else
2771         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2772
2773     case REG:
2774       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2775
2776     default:
2777       break;
2778     }
2779
2780   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2781     {
2782       if (fmt[i] == 'e')
2783         {
2784           /* If we are about to do the last recursive call
2785              needed at this level, change it into iteration.
2786              This function is called enough to be worth it.  */
2787           if (i == 0)
2788             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2789
2790           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2791             return 0;
2792         }
2793       else if (fmt[i] == 'E')
2794         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2795           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2796             return 0;
2797     }
2798
2799   return 1;
2800 }
2801
2802 /* Mark things set by a CALL.  */
2803
2804 static void
2805 mark_call (insn)
2806      rtx insn;
2807 {
2808   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2809     record_last_mem_set_info (insn);
2810 }
2811
2812 /* Mark things set by a SET.  */
2813
2814 static void
2815 mark_set (pat, insn)
2816      rtx pat, insn;
2817 {
2818   rtx dest = SET_DEST (pat);
2819
2820   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2821          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2822          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2823          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2824     dest = XEXP (dest, 0);
2825
2826   if (GET_CODE (dest) == REG)
2827     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2828   else if (GET_CODE (dest) == MEM)
2829     record_last_mem_set_info (insn);
2830
2831   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2832     mark_call (insn);
2833 }
2834
2835 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2836
2837 static void
2838 mark_clobber (pat, insn)
2839      rtx pat, insn;
2840 {
2841   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2842
2843   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2844     clob = XEXP (clob, 0);
2845
2846   if (GET_CODE (clob) == REG)
2847     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2848   else
2849     record_last_mem_set_info (insn);
2850 }
2851
2852 /* Record things set by INSN.
2853    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2854
2855 static void
2856 mark_oprs_set (insn)
2857      rtx insn;
2858 {
2859   rtx pat = PATTERN (insn);
2860   int i;
2861
2862   if (GET_CODE (pat) == SET)
2863     mark_set (pat, insn);
2864   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2865     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2866       {
2867         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2868
2869         if (GET_CODE (x) == SET)
2870           mark_set (x, insn);
2871         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2872           mark_clobber (x, insn);
2873         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2874           mark_call (insn);
2875       }
2876
2877   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2878     mark_clobber (pat, insn);
2879   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2880     mark_call (insn);
2881 }
2882
2883 \f
2884 /* Classic GCSE reaching definition support.  */
2885
2886 /* Allocate reaching def variables.  */
2887
2888 static void
2889 alloc_rd_mem (n_blocks, n_insns)
2890      int n_blocks, n_insns;
2891 {
2892   rd_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2893   sbitmap_vector_zero (rd_kill, n_basic_blocks);
2894
2895   rd_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2896   sbitmap_vector_zero (rd_gen, n_basic_blocks);
2897
2898   reaching_defs = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2899   sbitmap_vector_zero (reaching_defs, n_basic_blocks);
2900
2901   rd_out = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2902   sbitmap_vector_zero (rd_out, n_basic_blocks);
2903 }
2904
2905 /* Free reaching def variables.  */
2906
2907 static void
2908 free_rd_mem ()
2909 {
2910   sbitmap_vector_free (rd_kill);
2911   sbitmap_vector_free (rd_gen);
2912   sbitmap_vector_free (reaching_defs);
2913   sbitmap_vector_free (rd_out);
2914 }
2915
2916 /* Add INSN to the kills of BB.  REGNO, set in BB, is killed by INSN.  */
2917
2918 static void
2919 handle_rd_kill_set (insn, regno, bb)
2920      rtx insn;
2921      int regno;
2922      basic_block bb;
2923 {
2924   struct reg_set *this_reg;
2925
2926   for (this_reg = reg_set_table[regno]; this_reg; this_reg = this_reg ->next)
2927     if (BLOCK_NUM (this_reg->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2928       SET_BIT (rd_kill[bb->index], INSN_CUID (this_reg->insn));
2929 }
2930
2931 /* Compute the set of kill's for reaching definitions.  */
2932
2933 static void
2934 compute_kill_rd ()
2935 {
2936   int bb, cuid;
2937   unsigned int regno;
2938   int i;
2939
2940   /* For each block
2941        For each set bit in `gen' of the block (i.e each insn which
2942            generates a definition in the block)
2943          Call the reg set by the insn corresponding to that bit regx
2944          Look at the linked list starting at reg_set_table[regx]
2945          For each setting of regx in the linked list, which is not in
2946              this block
2947            Set the bit in `kill' corresponding to that insn.  */
2948   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
2949     for (cuid = 0; cuid < max_cuid; cuid++)
2950       if (TEST_BIT (rd_gen[bb], cuid))
2951         {
2952           rtx insn = CUID_INSN (cuid);
2953           rtx pat = PATTERN (insn);
2954
2955           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2956             {
2957               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2958                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2959                   handle_rd_kill_set (insn, regno, BASIC_BLOCK (bb));
2960             }
2961
2962           if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2963             {
2964               for (i = XVECLEN (pat, 0) - 1; i >= 0; i--)
2965                 {
2966                   enum rtx_code code = GET_CODE (XVECEXP (pat, 0, i));
2967
2968                   if ((code == SET || code == CLOBBER)
2969                       && GET_CODE (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)) == REG)
2970                     handle_rd_kill_set (insn,
2971                                         REGNO (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)),
2972                                         BASIC_BLOCK (bb));
2973                 }
2974             }
2975           else if (GET_CODE (pat) == SET && GET_CODE (SET_DEST (pat)) == REG)
2976             /* Each setting of this register outside of this block
2977                must be marked in the set of kills in this block.  */
2978             handle_rd_kill_set (insn, REGNO (SET_DEST (pat)), BASIC_BLOCK (bb));
2979         }
2980 }
2981
2982 /* Compute the reaching definitions as in 
2983    Compilers Principles, Techniques, and Tools. Aho, Sethi, Ullman,
2984    Chapter 10.  It is the same algorithm as used for computing available
2985    expressions but applied to the gens and kills of reaching definitions.  */
2986
2987 static void
2988 compute_rd ()
2989 {
2990   int bb, changed, passes;
2991
2992   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
2993     sbitmap_copy (rd_out[bb] /*dst*/, rd_gen[bb] /*src*/);
2994
2995   passes = 0;
2996   changed = 1;
2997   while (changed)
2998     {
2999       changed = 0;
3000       for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3001         {
3002           sbitmap_union_of_preds (reaching_defs[bb], rd_out, bb);
3003           changed |= sbitmap_union_of_diff (rd_out[bb], rd_gen[bb],
3004                                             reaching_defs[bb], rd_kill[bb]);
3005         }
3006       passes++;
3007     }
3008
3009   if (gcse_file)
3010     fprintf (gcse_file, "reaching def computation: %d passes\n", passes);
3011 }
3012 \f
3013 /* Classic GCSE available expression support.  */
3014
3015 /* Allocate memory for available expression computation.  */
3016
3017 static void
3018 alloc_avail_expr_mem (n_blocks, n_exprs)
3019      int n_blocks, n_exprs;
3020 {
3021   ae_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3022   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
3023
3024   ae_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3025   sbitmap_vector_zero (ae_gen, n_basic_blocks);
3026
3027   ae_in = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3028   sbitmap_vector_zero (ae_in, n_basic_blocks);
3029
3030   ae_out = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3031   sbitmap_vector_zero (ae_out, n_basic_blocks);
3032 }
3033
3034 static void
3035 free_avail_expr_mem ()
3036 {
3037   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3038   sbitmap_vector_free (ae_gen);
3039   sbitmap_vector_free (ae_in);
3040   sbitmap_vector_free (ae_out);
3041 }
3042
3043 /* Compute the set of available expressions generated in each basic block.  */
3044
3045 static void
3046 compute_ae_gen ()
3047 {
3048   unsigned int i;
3049   struct expr *expr;
3050   struct occr *occr;
3051
3052   /* For each recorded occurrence of each expression, set ae_gen[bb][expr].
3053      This is all we have to do because an expression is not recorded if it
3054      is not available, and the only expressions we want to work with are the
3055      ones that are recorded.  */
3056   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
3057     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != 0; expr = expr->next_same_hash)
3058       for (occr = expr->avail_occr; occr != 0; occr = occr->next)
3059         SET_BIT (ae_gen[BLOCK_NUM (occr->insn)], expr->bitmap_index);
3060 }
3061
3062 /* Return non-zero if expression X is killed in BB.  */
3063
3064 static int
3065 expr_killed_p (x, bb)
3066      rtx x;
3067      basic_block bb;
3068 {
3069   int i, j;
3070   enum rtx_code code;
3071   const char *fmt;
3072
3073   if (x == 0)
3074     return 1;
3075
3076   code = GET_CODE (x);
3077   switch (code)
3078     {
3079     case REG:
3080       return TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x));
3081
3082     case MEM:
3083       if (load_killed_in_block_p (bb, get_max_uid () + 1, x, 0))
3084         return 1;
3085       else
3086         return expr_killed_p (XEXP (x, 0), bb);
3087
3088     case PC:
3089     case CC0: /*FIXME*/
3090     case CONST:
3091     case CONST_INT:
3092     case CONST_DOUBLE:
3093     case SYMBOL_REF:
3094     case LABEL_REF:
3095     case ADDR_VEC:
3096     case ADDR_DIFF_VEC:
3097       return 0;
3098
3099     default:
3100       break;
3101     }
3102
3103   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3104     {
3105       if (fmt[i] == 'e')
3106         {
3107           /* If we are about to do the last recursive call
3108              needed at this level, change it into iteration.
3109              This function is called enough to be worth it.  */
3110           if (i == 0)
3111             return expr_killed_p (XEXP (x, i), bb);
3112           else if (expr_killed_p (XEXP (x, i), bb))
3113             return 1;
3114         }
3115       else if (fmt[i] == 'E')
3116         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3117           if (expr_killed_p (XVECEXP (x, i, j), bb))
3118             return 1;
3119     }
3120
3121   return 0;
3122 }
3123
3124 /* Compute the set of available expressions killed in each basic block.  */
3125
3126 static void
3127 compute_ae_kill (ae_gen, ae_kill)
3128      sbitmap *ae_gen, *ae_kill;
3129 {
3130   int bb;
3131   unsigned int i;
3132   struct expr *expr;
3133
3134   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3135     for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
3136       for (expr = expr_hash_table[i]; expr; expr = expr->next_same_hash)
3137         {
3138           /* Skip EXPR if generated in this block.  */
3139           if (TEST_BIT (ae_gen[bb], expr->bitmap_index))
3140             continue;
3141
3142           if (expr_killed_p (expr->expr, BASIC_BLOCK (bb)))
3143             SET_BIT (ae_kill[bb], expr->bitmap_index);
3144         }
3145 }
3146 \f
3147 /* Actually perform the Classic GCSE optimizations.  */
3148
3149 /* Return non-zero if occurrence OCCR of expression EXPR reaches block BB.
3150
3151    CHECK_SELF_LOOP is non-zero if we should consider a block reaching itself
3152    as a positive reach.  We want to do this when there are two computations
3153    of the expression in the block.
3154
3155    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3156    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3157
3158    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3159    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3160    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3161    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3162    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3163    the closest such expression.  */
3164
3165 static int
3166 expr_reaches_here_p_work (occr, expr, bb, check_self_loop, visited)
3167      struct occr *occr;
3168      struct expr *expr;
3169      basic_block bb;
3170      int check_self_loop;
3171      char *visited;
3172 {
3173   edge pred;
3174
3175   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
3176     {
3177       basic_block pred_bb = pred->src;
3178
3179       if (visited[pred_bb->index])
3180         /* This predecessor has already been visited. Nothing to do.  */
3181           ;
3182       else if (pred_bb == bb)
3183         {
3184           /* BB loops on itself.  */
3185           if (check_self_loop
3186               && TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index)
3187               && BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3188             return 1;
3189
3190           visited[pred_bb->index] = 1;
3191         }
3192
3193       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3194       else if (TEST_BIT (ae_kill[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3195         visited[pred_bb->index] = 1;
3196
3197       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3198       else if (TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3199         {
3200           /* Is this the occurrence we're looking for?
3201              Note that there's only one generating occurrence per block
3202              so we just need to check the block number.  */
3203           if (BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3204             return 1;
3205
3206           visited[pred_bb->index] = 1;
3207         }
3208
3209       /* Neither gen nor kill.  */
3210       else
3211         {
3212           visited[pred_bb->index] = 1;
3213           if (expr_reaches_here_p_work (occr, expr, pred_bb, check_self_loop, 
3214               visited))
3215
3216             return 1;
3217         }
3218     }
3219
3220   /* All paths have been checked.  */
3221   return 0;
3222 }
3223
3224 /* This wrapper for expr_reaches_here_p_work() is to ensure that any
3225    memory allocated for that function is returned.  */
3226
3227 static int
3228 expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, check_self_loop)
3229      struct occr *occr;
3230      struct expr *expr;
3231      basic_block bb;
3232      int check_self_loop;
3233 {
3234   int rval;
3235   char *visited = (char *) xcalloc (n_basic_blocks, 1);
3236
3237   rval = expr_reaches_here_p_work (occr, expr, bb, check_self_loop, visited);
3238   
3239   free (visited);
3240   return rval;
3241 }
3242
3243 /* Return the instruction that computes EXPR that reaches INSN's basic block.
3244    If there is more than one such instruction, return NULL.
3245
3246    Called only by handle_avail_expr.  */
3247
3248 static rtx
3249 computing_insn (expr, insn)
3250      struct expr *expr;
3251      rtx insn;
3252 {
3253   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
3254
3255   if (expr->avail_occr->next == NULL)
3256     {    
3257       if (BLOCK_FOR_INSN (expr->avail_occr->insn) == bb)
3258         /* The available expression is actually itself
3259            (i.e. a loop in the flow graph) so do nothing.  */
3260         return NULL;
3261
3262       /* (FIXME) Case that we found a pattern that was created by
3263          a substitution that took place.  */
3264       return expr->avail_occr->insn;
3265     }
3266   else
3267     {
3268       /* Pattern is computed more than once.
3269          Search backwards from this insn to see how many of these 
3270          computations actually reach this insn.  */
3271       struct occr *occr;
3272       rtx insn_computes_expr = NULL;
3273       int can_reach = 0;
3274
3275       for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
3276         {
3277           if (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) == bb)
3278             {
3279               /* The expression is generated in this block.
3280                  The only time we care about this is when the expression
3281                  is generated later in the block [and thus there's a loop].
3282                  We let the normal cse pass handle the other cases.  */
3283               if (INSN_CUID (insn) < INSN_CUID (occr->insn)
3284                   && expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 1))
3285                 {
3286                   can_reach++;
3287                   if (can_reach > 1)
3288                     return NULL;
3289
3290                   insn_computes_expr = occr->insn;
3291                 }
3292             }
3293           else if (expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 0))
3294             {
3295               can_reach++;
3296               if (can_reach > 1)
3297                 return NULL;
3298
3299               insn_computes_expr = occr->insn;
3300             }
3301         }
3302
3303       if (insn_computes_expr == NULL)
3304         abort ();
3305
3306       return insn_computes_expr;
3307     }
3308 }
3309
3310 /* Return non-zero if the definition in DEF_INSN can reach INSN.
3311    Only called by can_disregard_other_sets.  */
3312
3313 static int
3314 def_reaches_here_p (insn, def_insn)
3315      rtx insn, def_insn;
3316 {
3317   rtx reg;
3318
3319   if (TEST_BIT (reaching_defs[BLOCK_NUM (insn)], INSN_CUID (def_insn)))
3320     return 1;
3321
3322   if (BLOCK_NUM (insn) == BLOCK_NUM (def_insn))
3323     {
3324       if (INSN_CUID (def_insn) < INSN_CUID (insn))
3325         {
3326           if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == PARALLEL)
3327             return 1;
3328           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == CLOBBER)
3329             reg = XEXP (PATTERN (def_insn), 0);
3330           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == SET)
3331             reg = SET_DEST (PATTERN (def_insn));
3332           else
3333             abort ();
3334
3335           return ! reg_set_between_p (reg, NEXT_INSN (def_insn), insn);
3336         }
3337       else
3338         return 0;
3339     }
3340
3341   return 0;
3342 }
3343
3344 /* Return non-zero if *ADDR_THIS_REG can only have one value at INSN.  The
3345    value returned is the number of definitions that reach INSN.  Returning a
3346    value of zero means that [maybe] more than one definition reaches INSN and
3347    the caller can't perform whatever optimization it is trying.  i.e. it is
3348    always safe to return zero.  */
3349
3350 static int
3351 can_disregard_other_sets (addr_this_reg, insn, for_combine)
3352      struct reg_set **addr_this_reg;
3353      rtx insn;
3354      int for_combine;
3355 {
3356   int number_of_reaching_defs = 0;
3357   struct reg_set *this_reg;
3358
3359   for (this_reg = *addr_this_reg; this_reg != 0; this_reg = this_reg->next)
3360     if (def_reaches_here_p (insn, this_reg->insn))
3361       {
3362         number_of_reaching_defs++;
3363         /* Ignore parallels for now.  */
3364         if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == PARALLEL)
3365           return 0;
3366
3367         if (!for_combine
3368             && (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER
3369                 || ! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3370                                   SET_SRC (PATTERN (insn)))))
3371           /* A setting of the reg to a different value reaches INSN.  */
3372           return 0;
3373
3374         if (number_of_reaching_defs > 1)
3375           {
3376             /* If in this setting the value the register is being set to is
3377                equal to the previous value the register was set to and this
3378                setting reaches the insn we are trying to do the substitution
3379                on then we are ok.  */
3380             if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER)
3381               return 0;
3382             else if (! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3383                                     SET_SRC (PATTERN (insn))))
3384               return 0;
3385           }
3386
3387         *addr_this_reg = this_reg; 
3388       }
3389
3390   return number_of_reaching_defs;
3391 }
3392
3393 /* Expression computed by insn is available and the substitution is legal,
3394    so try to perform the substitution.
3395
3396    The result is non-zero if any changes were made.  */
3397
3398 static int
3399 handle_avail_expr (insn, expr)
3400      rtx insn;
3401      struct expr *expr;
3402 {
3403   rtx pat, insn_computes_expr, expr_set;
3404   rtx to;
3405   struct reg_set *this_reg;
3406   int found_setting, use_src;
3407   int changed = 0;
3408
3409   /* We only handle the case where one computation of the expression
3410      reaches this instruction.  */
3411   insn_computes_expr = computing_insn (expr, insn);
3412   if (insn_computes_expr == NULL)
3413     return 0;
3414   expr_set = single_set (insn_computes_expr);
3415   if (!expr_set)
3416     abort ();
3417
3418   found_setting = 0;
3419   use_src = 0;
3420
3421   /* At this point we know only one computation of EXPR outside of this
3422      block reaches this insn.  Now try to find a register that the
3423      expression is computed into.  */
3424   if (GET_CODE (SET_SRC (expr_set)) == REG)
3425     {
3426       /* This is the case when the available expression that reaches
3427          here has already been handled as an available expression.  */
3428       unsigned int regnum_for_replacing
3429         = REGNO (SET_SRC (expr_set));
3430
3431       /* If the register was created by GCSE we can't use `reg_set_table',
3432          however we know it's set only once.  */
3433       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno
3434           /* If the register the expression is computed into is set only once,
3435              or only one set reaches this insn, we can use it.  */
3436           || (((this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing]),
3437                this_reg->next == NULL)
3438               || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0)))
3439        {
3440          use_src = 1;
3441          found_setting = 1;
3442        }
3443     }
3444
3445   if (!found_setting)
3446     {
3447       unsigned int regnum_for_replacing
3448         = REGNO (SET_DEST (expr_set));
3449
3450       /* This shouldn't happen.  */
3451       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno)
3452         abort ();
3453
3454       this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing];
3455
3456       /* If the register the expression is computed into is set only once,
3457          or only one set reaches this insn, use it.  */
3458       if (this_reg->next == NULL
3459           || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0))
3460         found_setting = 1;
3461     }
3462
3463   if (found_setting)
3464     {
3465       pat = PATTERN (insn);
3466       if (use_src)
3467         to = SET_SRC (expr_set);
3468       else
3469         to = SET_DEST (expr_set);
3470       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat), to, 0);
3471
3472       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3473          to play it safe we check.  */
3474       if (changed)
3475         {
3476           gcse_subst_count++;
3477           if (gcse_file != NULL)
3478             {
3479               fprintf (gcse_file, "GCSE: Replacing the source in insn %d with",
3480                        INSN_UID (insn));
3481               fprintf (gcse_file, " reg %d %s insn %d\n",
3482                        REGNO (to), use_src ? "from" : "set in",
3483                        INSN_UID (insn_computes_expr));
3484             }
3485         }
3486     }
3487
3488   /* The register that the expr is computed into is set more than once.  */
3489   else if (1 /*expensive_op(this_pattrn->op) && do_expensive_gcse)*/)
3490     {
3491       /* Insert an insn after insnx that copies the reg set in insnx
3492          into a new pseudo register call this new register REGN.
3493          From insnb until end of basic block or until REGB is set
3494          replace all uses of REGB with REGN.  */
3495       rtx new_insn;
3496
3497       to = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (expr_set)));
3498
3499       /* Generate the new insn.  */
3500       /* ??? If the change fails, we return 0, even though we created
3501          an insn.  I think this is ok.  */
3502       new_insn
3503         = emit_insn_after (gen_rtx_SET (VOIDmode, to,
3504                                         SET_DEST (expr_set)),
3505                            insn_computes_expr);
3506
3507       /* Keep register set table up to date.  */
3508       record_one_set (REGNO (to), new_insn);
3509
3510       gcse_create_count++;
3511       if (gcse_file != NULL)
3512         {
3513           fprintf (gcse_file, "GCSE: Creating insn %d to copy value of reg %d",
3514                    INSN_UID (NEXT_INSN (insn_computes_expr)),
3515                    REGNO (SET_SRC (PATTERN (NEXT_INSN (insn_computes_expr)))));
3516           fprintf (gcse_file, ", computed in insn %d,\n",
3517                    INSN_UID (insn_computes_expr));
3518           fprintf (gcse_file, "      into newly allocated reg %d\n",
3519                    REGNO (to));
3520         }
3521
3522       pat = PATTERN (insn);
3523
3524       /* Do register replacement for INSN.  */
3525       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat),
3526                                  SET_DEST (PATTERN
3527                                            (NEXT_INSN (insn_computes_expr))),
3528                                  0);
3529
3530       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3531          to play it safe we check.  */
3532       if (changed)
3533         {
3534           gcse_subst_count++;
3535           if (gcse_file != NULL)
3536             {
3537               fprintf (gcse_file,
3538                        "GCSE: Replacing the source in insn %d with reg %d ",
3539                        INSN_UID (insn),
3540                        REGNO (SET_DEST (PATTERN (NEXT_INSN
3541                                                  (insn_computes_expr)))));
3542               fprintf (gcse_file, "set in insn %d\n",
3543                        INSN_UID (insn_computes_expr)); 
3544             }
3545         }
3546     }
3547
3548   return changed;
3549 }
3550
3551 /* Perform classic GCSE.  This is called by one_classic_gcse_pass after all
3552    the dataflow analysis has been done.
3553
3554    The result is non-zero if a change was made.  */
3555
3556 static int
3557 classic_gcse ()
3558 {
3559   int bb, changed;
3560   rtx insn;
3561
3562   /* Note we start at block 1.  */
3563
3564   changed = 0;
3565   for (bb = 1; bb < n_basic_blocks; bb++)
3566     {
3567       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3568          start of the block].  */
3569       reset_opr_set_tables ();
3570
3571       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
3572            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
3573            insn = NEXT_INSN (insn))
3574         {
3575           /* Is insn of form (set (pseudo-reg) ...)?  */
3576           if (GET_CODE (insn) == INSN
3577               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
3578               && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (insn))) == REG
3579               && REGNO (SET_DEST (PATTERN (insn))) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3580             {
3581               rtx pat = PATTERN (insn);
3582               rtx src = SET_SRC (pat);
3583               struct expr *expr;
3584
3585               if (want_to_gcse_p (src)
3586                   /* Is the expression recorded?  */
3587                   && ((expr = lookup_expr (src)) != NULL)
3588                   /* Is the expression available [at the start of the
3589                      block]?  */
3590                   && TEST_BIT (ae_in[bb], expr->bitmap_index)
3591                   /* Are the operands unchanged since the start of the
3592                      block?  */
3593                   && oprs_not_set_p (src, insn))
3594                 changed |= handle_avail_expr (insn, expr);
3595             }
3596
3597           /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3598           /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  */
3599           if (INSN_P (insn))
3600             mark_oprs_set (insn);
3601         }
3602     }
3603
3604   return changed;
3605 }
3606
3607 /* Top level routine to perform one classic GCSE pass.
3608
3609    Return non-zero if a change was made.  */
3610
3611 static int
3612 one_classic_gcse_pass (pass)
3613      int pass;
3614 {
3615   int changed = 0;
3616
3617   gcse_subst_count = 0;
3618   gcse_create_count = 0;
3619
3620   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
3621   alloc_rd_mem (n_basic_blocks, max_cuid);
3622   compute_expr_hash_table ();
3623   if (gcse_file)
3624     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", expr_hash_table,
3625                      expr_hash_table_size, n_exprs);
3626
3627   if (n_exprs > 0)
3628     {
3629       compute_kill_rd ();
3630       compute_rd ();
3631       alloc_avail_expr_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
3632       compute_ae_gen ();
3633       compute_ae_kill (ae_gen, ae_kill);
3634       compute_available (ae_gen, ae_kill, ae_out, ae_in);
3635       changed = classic_gcse ();
3636       free_avail_expr_mem ();
3637     }
3638
3639   free_rd_mem ();
3640   free_expr_hash_table ();
3641
3642   if (gcse_file)
3643     {
3644       fprintf (gcse_file, "\n");
3645       fprintf (gcse_file, "GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, %d substs,",
3646                current_function_name, pass, bytes_used, gcse_subst_count);
3647       fprintf (gcse_file, "%d insns created\n", gcse_create_count);
3648     }
3649
3650   return changed;
3651 }
3652 \f
3653 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
3654
3655 /* Local properties of assignments.  */
3656 static sbitmap *cprop_pavloc;
3657 static sbitmap *cprop_absaltered;
3658
3659 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
3660 static sbitmap *cprop_avin;
3661 static sbitmap *cprop_avout;
3662
3663 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
3664    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
3665
3666 static void
3667 alloc_cprop_mem (n_blocks, n_sets)
3668      int n_blocks, n_sets;
3669 {
3670   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3671   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3672
3673   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3674   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3675 }
3676
3677 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
3678
3679 static void
3680 free_cprop_mem ()
3681 {
3682   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
3683   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
3684   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
3685   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
3686 }
3687
3688 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
3689    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
3690    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
3691    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
3692    bit in BMAP.  */
3693
3694 static void
3695 compute_transp (x, indx, bmap, set_p)
3696      rtx x;
3697      int indx;
3698      sbitmap *bmap;
3699      int set_p;
3700 {
3701   int bb, i, j;
3702   enum rtx_code code;
3703   reg_set *r;
3704   const char *fmt;
3705
3706   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3707      can't do it when there's no return value.  */
3708  repeat:
3709
3710   if (x == 0)
3711     return;
3712
3713   code = GET_CODE (x);
3714   switch (code)
3715     {
3716     case REG:
3717       if (set_p)
3718         {
3719           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3720             {
3721               for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3722                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb], REGNO (x)))
3723                   SET_BIT (bmap[bb], indx);
3724             }
3725           else
3726             {
3727               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3728                 SET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3729             }
3730         }
3731       else
3732         {
3733           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3734             {
3735               for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3736                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb], REGNO (x)))
3737                   RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3738             }
3739           else
3740             {
3741               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3742                 RESET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3743             }
3744         }
3745
3746       return;
3747
3748     case MEM:
3749       for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3750         {
3751           rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb];
3752
3753           while (list_entry)
3754             {
3755               rtx dest, dest_addr;
3756
3757               if (GET_CODE (XEXP (list_entry, 0)) == CALL_INSN)
3758                 {
3759                   if (set_p)
3760                     SET_BIT (bmap[bb], indx);
3761                   else
3762                     RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3763                   break;
3764                 }
3765               /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
3766                  Examine each hunk of memory that is modified.  */
3767
3768               dest = XEXP (list_entry, 0);
3769               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3770               dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
3771               
3772               if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
3773                                          x, rtx_addr_varies_p))
3774                 {
3775                   if (set_p)
3776                     SET_BIT (bmap[bb], indx);
3777                   else
3778                     RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3779                   break;
3780                 }
3781               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3782             }
3783         }
3784
3785       x = XEXP (x, 0);
3786       goto repeat;
3787
3788     case PC:
3789     case CC0: /*FIXME*/
3790     case CONST:
3791     case CONST_INT:
3792     case CONST_DOUBLE:
3793     case SYMBOL_REF:
3794     case LABEL_REF:
3795     case ADDR_VEC:
3796     case ADDR_DIFF_VEC:
3797       return;
3798
3799     default:
3800       break;
3801     }
3802
3803   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3804     {
3805       if (fmt[i] == 'e')
3806         {
3807           /* If we are about to do the last recursive call
3808              needed at this level, change it into iteration.
3809              This function is called enough to be worth it.  */
3810           if (i == 0)
3811             {
3812               x = XEXP (x, i);
3813               goto repeat;
3814             }
3815
3816           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
3817         }
3818       else if (fmt[i] == 'E')
3819         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3820           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
3821     }
3822 }
3823
3824 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
3825    propagation.  */
3826
3827 static void
3828 compute_cprop_data ()
3829 {
3830   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, 1);
3831   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
3832                      cprop_avout, cprop_avin);
3833 }
3834 \f
3835 /* Copy/constant propagation.  */
3836
3837 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
3838 #define MAX_USES 8
3839
3840 /* Table of uses found in an insn.
3841    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
3842 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
3843
3844 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
3845 static int reg_use_count;
3846
3847 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
3848    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
3849    and contains the number of uses in the table upon exit.
3850
3851    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
3852    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
3853
3854 static void
3855 find_used_regs (xptr, data)
3856      rtx *xptr;
3857      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
3858 {
3859   int i, j;
3860   enum rtx_code code;
3861   const char *fmt;
3862   rtx x = *xptr;
3863
3864   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3865      can't do it when there's no return value.  */
3866  repeat:
3867   if (x == 0)
3868     return;
3869
3870   code = GET_CODE (x);
3871   if (REG_P (x))
3872     {
3873       if (reg_use_count == MAX_USES)
3874         return;
3875
3876       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
3877       reg_use_count++;
3878     }
3879
3880   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
3881
3882   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3883     {
3884       if (fmt[i] == 'e')
3885         {
3886           /* If we are about to do the last recursive call
3887              needed at this level, change it into iteration.
3888              This function is called enough to be worth it.  */
3889           if (i == 0)
3890             {
3891               x = XEXP (x, 0);
3892               goto repeat;
3893             }
3894
3895           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
3896         }
3897       else if (fmt[i] == 'E')
3898         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3899           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
3900     }
3901 }
3902
3903 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
3904    Returns non-zero is successful.  */
3905
3906 static int
3907 try_replace_reg (from, to, insn)
3908      rtx from, to, insn;
3909 {
3910   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3911   rtx src = 0;
3912   int success = 0;
3913   rtx set = single_set (insn);
3914
3915   success = validate_replace_src (from, to, insn);
3916
3917   /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
3918      the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
3919      SETs, but it probably won't buy us anything.  */
3920   if (!success && set != 0)
3921     {
3922       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
3923
3924       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
3925           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
3926         success = 1;
3927     }
3928
3929   /* If we've failed to do replacement, have a single SET, and don't already
3930      have a note, add a REG_EQUAL note to not lose information.  */
3931   if (!success && note == 0 && set != 0)
3932     note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
3933
3934   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
3935      replacement.  */
3936   else if (note != 0)
3937     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
3938
3939   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
3940      We don't allow that. Remove that note. This code ought
3941      not to hapen, because previous code ought to syntetize
3942      reg-reg move, but be on the safe side.  */
3943   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
3944     remove_note (insn, note);
3945
3946   return success;
3947 }
3948
3949 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
3950    NULL no such set is found.  */
3951
3952 static struct expr *
3953 find_avail_set (regno, insn)
3954      int regno;
3955      rtx insn;
3956 {
3957   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
3958      use in a substitution.  */
3959   struct expr *set1 = 0;
3960  
3961   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
3962      available at the start of the block containing INSN.  ie we would
3963      need two sets like this available at the start of the block:
3964
3965        (set (reg X) (reg Y))
3966        (set (reg Y) (reg X))
3967
3968      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
3969      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
3970   while (1)
3971      {
3972       rtx src;
3973       struct expr *set = lookup_set (regno, NULL_RTX);
3974
3975       /* Find a set that is available at the start of the block
3976          which contains INSN.  */
3977       while (set)
3978         {
3979           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
3980             break;
3981           set = next_set (regno, set);
3982         }
3983
3984       /* If no available set was found we've reached the end of the
3985          (possibly empty) copy chain.  */
3986       if (set == 0)
3987         break;
3988
3989       if (GET_CODE (set->expr) != SET)
3990         abort ();
3991
3992       src = SET_SRC (set->expr);
3993
3994       /* We know the set is available.
3995          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
3996          have changed since the start of the block).  
3997
3998          If the source operand changed, we may still use it for the next
3999          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
4000
4001       if (CONSTANT_P (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
4002         set1 = set;
4003
4004       /* If the source of the set is anything except a register, then
4005          we have reached the end of the copy chain.  */
4006       if (GET_CODE (src) != REG)
4007         break;
4008
4009       /* Follow the copy chain, ie start another iteration of the loop
4010          and see if we have an available copy into SRC.  */
4011       regno = REGNO (src);
4012      }
4013
4014   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
4015      INSN.  */
4016   return set1;
4017 }
4018
4019 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
4020    JUMP_INSNS.  INSN must be a conditional jump.  FROM is what we will try to
4021    replace, SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns
4022    nonzero if a change was made.  We know INSN has just a SET.  */
4023
4024 static int
4025 cprop_jump (bb, insn, from, src)
4026      rtx insn;
4027      rtx from;
4028      rtx src;
4029      basic_block bb;
4030 {
4031   rtx set = PATTERN (insn);
4032   rtx new = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, src);
4033
4034   /* If no simplification can be made, then try the next
4035      register.  */
4036   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
4037     return 0;
4038  
4039   /* If this is now a no-op leave it that way, but update LABEL_NUSED if
4040      necessary.  */
4041   if (new == pc_rtx)
4042     {
4043       SET_SRC (set) = new;
4044
4045       if (JUMP_LABEL (insn) != 0)
4046         {
4047           --LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (insn));
4048           JUMP_LABEL (insn) = NULL_RTX;
4049         }
4050     }
4051
4052   /* Otherwise, this must be a valid instruction.  */
4053   else if (! validate_change (insn, &SET_SRC (set), new, 0))
4054     return 0;
4055
4056   /* If this has turned into an unconditional jump,
4057      then put a barrier after it so that the unreachable
4058      code will be deleted.  */
4059   if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
4060     emit_barrier_after (insn);
4061
4062   run_jump_opt_after_gcse = 1;
4063
4064   const_prop_count++;
4065   if (gcse_file != NULL)
4066     {
4067       fprintf (gcse_file,
4068                "CONST-PROP: Replacing reg %d in insn %d with constant ",
4069                REGNO (from), INSN_UID (insn));
4070       print_rtl (gcse_file, src);
4071       fprintf (gcse_file, "\n");
4072     }
4073   purge_dead_edges (bb);
4074
4075   return 1;
4076 }
4077
4078 #ifdef HAVE_cc0
4079
4080 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into JUMP_INSNS
4081    for machines that have CC0.  INSN is a single set that stores into CC0;
4082    the insn following it is a conditional jump.  REG_USED is the use we will
4083    try to replace, SRC is the constant we will try to substitute for it.
4084    Returns nonzero if a change was made.  */
4085
4086 static int
4087 cprop_cc0_jump (bb, insn, reg_used, src)
4088      basic_block bb;
4089      rtx insn;
4090      struct reg_use *reg_used;
4091      rtx src;
4092 {
4093   /* First substitute in the SET_SRC of INSN, then substitute that for
4094      CC0 in JUMP.  */
4095   rtx jump = NEXT_INSN (insn);
4096   rtx new_src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (PATTERN (insn)),
4097                                       reg_used->reg_rtx, src);
4098
4099   if (! cprop_jump (bb, jump, cc0_rtx, new_src))
4100     return 0;
4101
4102   /* If we succeeded, delete the cc0 setter.  */
4103   delete_insn (insn);
4104
4105   return 1;
4106  }
4107 #endif
4108  
4109 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
4110    The result is non-zero if a change was made.  */
4111
4112 static int
4113 cprop_insn (bb, insn, alter_jumps)
4114      basic_block bb;
4115      rtx insn;
4116      int alter_jumps;
4117 {
4118   struct reg_use *reg_used;
4119   int changed = 0;
4120   rtx note;
4121
4122   if (!INSN_P (insn))
4123     return 0;
4124
4125   reg_use_count = 0;
4126   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
4127   
4128   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
4129
4130   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
4131   if (note)
4132     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
4133
4134   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
4135        reg_used++, reg_use_count--)
4136     {
4137       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
4138       rtx pat, src;
4139       struct expr *set;
4140
4141       /* Ignore registers created by GCSE.
4142          We do this because ...  */
4143       if (regno >= max_gcse_regno)
4144         continue;
4145
4146       /* If the register has already been set in this block, there's
4147          nothing we can do.  */
4148       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
4149         continue;
4150
4151       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
4152          at the start of the block.  */
4153       set = find_avail_set (regno, insn);
4154       if (! set)
4155         continue;
4156   
4157       pat = set->expr;
4158       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
4159       if (GET_CODE (pat) != SET)
4160         abort ();
4161
4162       src = SET_SRC (pat);
4163
4164       /* Constant propagation.  */
4165       if (GET_CODE (src) == CONST_INT || GET_CODE (src) == CONST_DOUBLE
4166           || GET_CODE (src) == SYMBOL_REF)
4167         {
4168           /* Handle normal insns first.  */
4169           if (GET_CODE (insn) == INSN
4170               && try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
4171             {
4172               changed = 1;
4173               const_prop_count++;
4174               if (gcse_file != NULL)
4175                 {
4176                   fprintf (gcse_file, "CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
4177                            regno);
4178                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
4179                            INSN_UID (insn));
4180                   print_rtl (gcse_file, src);
4181                   fprintf (gcse_file, "\n");
4182                 }
4183
4184               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
4185                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
4186             }
4187
4188           /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
4189              We're pretty specific about what we will handle in this
4190              code, we can extend this as necessary over time.
4191
4192              Right now the insn in question must look like
4193              (set (pc) (if_then_else ...))  */
4194           else if (alter_jumps
4195                    && GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
4196                    && condjump_p (insn)
4197                    && ! simplejump_p (insn))
4198             changed |= cprop_jump (bb, insn, reg_used->reg_rtx, src);
4199
4200 #ifdef HAVE_cc0
4201           /* Similar code for machines that use a pair of CC0 setter and
4202              conditional jump insn.  */
4203           else if (alter_jumps
4204                    && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
4205                    && SET_DEST (PATTERN (insn)) == cc0_rtx
4206                    && GET_CODE (NEXT_INSN (insn)) == JUMP_INSN
4207                    && condjump_p (NEXT_INSN (insn))
4208                    && ! simplejump_p (NEXT_INSN (insn))
4209                    && cprop_cc0_jump (bb, insn, reg_used, src))
4210             {
4211               changed = 1;
4212               break;
4213             }
4214 #endif
4215         }
4216       else if (GET_CODE (src) == REG
4217                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
4218                && REGNO (src) != regno)
4219         {
4220           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
4221             {
4222               changed = 1;
4223               copy_prop_count++;
4224               if (gcse_file != NULL)
4225                 {
4226                   fprintf (gcse_file, "COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
4227                            regno, INSN_UID (insn));
4228                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
4229                 }
4230
4231               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
4232                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
4233               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
4234                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
4235                  and made things worse.  */
4236             }
4237         }
4238     }
4239
4240   return changed;
4241 }
4242
4243 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
4244    non-zero if a change was made.  */
4245
4246 static int
4247 cprop (alter_jumps)
4248      int alter_jumps;
4249 {
4250   int bb, changed;
4251   rtx insn;
4252
4253   /* Note we start at block 1.  */
4254
4255   changed = 0;
4256   for (bb = 1; bb < n_basic_blocks; bb++)
4257     {
4258       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
4259          start of the block].  */
4260       reset_opr_set_tables ();
4261
4262       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
4263            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
4264            insn = NEXT_INSN (insn))
4265         if (INSN_P (insn))
4266           {
4267             changed |= cprop_insn (BASIC_BLOCK (bb), insn, alter_jumps);
4268
4269             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
4270             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
4271                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
4272             if (GET_CODE (insn) != NOTE)
4273               mark_oprs_set (insn);
4274         }
4275     }
4276
4277   if (gcse_file != NULL)
4278     fprintf (gcse_file, "\n");
4279
4280   return changed;
4281 }
4282
4283 /* Perform one copy/constant propagation pass.
4284    F is the first insn in the function.
4285    PASS is the pass count.  */
4286
4287 static int
4288 one_cprop_pass (pass, alter_jumps)
4289      int pass;
4290      int alter_jumps;
4291 {
4292   int changed = 0;
4293
4294   const_prop_count = 0;
4295   copy_prop_count = 0;
4296
4297   alloc_set_hash_table (max_cuid);
4298   compute_set_hash_table ();
4299   if (gcse_file)
4300     dump_hash_table (gcse_file, "SET", set_hash_table, set_hash_table_size,
4301                      n_sets);
4302   if (n_sets > 0)
4303     {
4304       alloc_cprop_mem (n_basic_blocks, n_sets);
4305       compute_cprop_data ();
4306       changed = cprop (alter_jumps);
4307       free_cprop_mem ();
4308     }
4309
4310   free_set_hash_table ();
4311
4312   if (gcse_file)
4313     {
4314       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4315                current_function_name, pass, bytes_used);
4316       fprintf (gcse_file, "%d const props, %d copy props\n\n",
4317                const_prop_count, copy_prop_count);
4318     }
4319
4320   return changed;
4321 }
4322 \f
4323 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
4324
4325 /* Local properties of expressions.  */
4326 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
4327 static sbitmap *transp;
4328
4329 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
4330    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
4331    created by a calls.  */
4332 static sbitmap *transpout;
4333
4334 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
4335 static sbitmap *comp;
4336
4337 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
4338 static sbitmap *antloc;
4339
4340 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
4341    point.  */
4342 static sbitmap *pre_optimal;
4343
4344 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
4345 static sbitmap *pre_redundant;
4346
4347 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
4348 static sbitmap *pre_insert_map;
4349
4350 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
4351 static sbitmap *pre_delete_map;
4352
4353 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
4354 static struct edge_list *edge_list;
4355
4356 /* Redundant insns.  */
4357 static sbitmap pre_redundant_insns;
4358
4359 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
4360
4361 static void
4362 alloc_pre_mem (n_blocks, n_exprs)
4363      int n_blocks, n_exprs;
4364 {
4365   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4366   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4367   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4368
4369   pre_optimal = NULL;
4370   pre_redundant = NULL;
4371   pre_insert_map = NULL;
4372   pre_delete_map = NULL;
4373   ae_in = NULL;
4374   ae_out = NULL;
4375   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4376
4377   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
4378 }
4379
4380 /* Free vars used for PRE analysis.  */
4381
4382 static void
4383 free_pre_mem ()
4384 {
4385   sbitmap_vector_free (transp);
4386   sbitmap_vector_free (comp);
4387
4388   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
4389
4390   if (pre_optimal)
4391     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
4392   if (pre_redundant)
4393     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
4394   if (pre_insert_map)
4395     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
4396   if (pre_delete_map)
4397     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
4398   if (ae_in)
4399     sbitmap_vector_free (ae_in);
4400   if (ae_out)
4401     sbitmap_vector_free (ae_out);
4402
4403   transp = comp = NULL;
4404   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
4405   ae_in = ae_out = NULL;
4406 }
4407
4408 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
4409
4410 static void
4411 compute_pre_data ()
4412 {
4413   sbitmap trapping_expr;
4414   int i;
4415   unsigned int ui;
4416
4417   compute_local_properties (transp, comp, antloc, 0);
4418   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
4419
4420   /* Collect expressions which might trap.  */
4421   trapping_expr = sbitmap_alloc (n_exprs);
4422   sbitmap_zero (trapping_expr);
4423   for (ui = 0; ui < expr_hash_table_size; ui++)
4424     {
4425       struct expr *e;
4426       for (e = expr_hash_table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
4427         if (may_trap_p (e->expr))
4428           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
4429     }
4430
4431   /* Compute ae_kill for each basic block using:
4432
4433      ~(TRANSP | COMP)
4434
4435      This is significantly faster than compute_ae_kill.  */
4436
4437   for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
4438     {
4439       edge e;
4440
4441       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
4442          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
4443          place the instruction on the edge.  So make them neither
4444          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
4445       for (e = BASIC_BLOCK (i)->pred; e ; e = e->pred_next)
4446         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
4447           {
4448             sbitmap_difference (antloc[i], antloc[i], trapping_expr);
4449             sbitmap_difference (transp[i], transp[i], trapping_expr);
4450             break;
4451           }
4452
4453       sbitmap_a_or_b (ae_kill[i], transp[i], comp[i]);
4454       sbitmap_not (ae_kill[i], ae_kill[i]);
4455     }
4456
4457   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, n_exprs, transp, comp, antloc,
4458                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
4459   sbitmap_vector_free (antloc);
4460   antloc = NULL;
4461   sbitmap_vector_free (ae_kill);
4462   ae_kill = NULL; 
4463   free (trapping_expr);
4464 }
4465 \f
4466 /* PRE utilities */
4467
4468 /* Return non-zero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
4469    block BB.
4470
4471    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
4472    been visited.  It is NULL for the top-level call.
4473
4474    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
4475    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
4476    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
4477    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
4478    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
4479    the closest such expression.  */
4480
4481 static int
4482 pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited)
4483      basic_block occr_bb;
4484      struct expr *expr;
4485      basic_block bb;
4486      char *visited;
4487 {
4488   edge pred;
4489
4490   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
4491     {
4492       basic_block pred_bb = pred->src;
4493
4494       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
4495           /* Has predecessor has already been visited?  */
4496           || visited[pred_bb->index])
4497         ;/* Nothing to do.  */
4498
4499       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4500       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
4501         {
4502           /* Is this the occurrence we're looking for?
4503              Note that there's only one generating occurrence per block
4504              so we just need to check the block number.  */
4505           if (occr_bb == pred_bb)
4506             return 1;
4507
4508           visited[pred_bb->index] = 1;
4509         }
4510       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
4511       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
4512         visited[pred_bb->index] = 1;
4513
4514       /* Neither gen nor kill.  */
4515       else
4516         {
4517           visited[pred_bb->index] = 1;
4518           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
4519             return 1;
4520         }
4521     }
4522
4523   /* All paths have been checked.  */
4524   return 0;
4525 }
4526
4527 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
4528    memory allocated for that function is returned.  */
4529
4530 static int
4531 pre_expr_reaches_here_p (occr_bb, expr, bb)
4532      basic_block occr_bb;
4533      struct expr *expr;
4534      basic_block bb;
4535 {
4536   int rval;
4537   char *visited = (char *) xcalloc (n_basic_blocks, 1);
4538
4539   rval = pre_expr_reaches_here_p_work(occr_bb, expr, bb, visited);
4540
4541   free (visited);
4542   return rval;
4543 }
4544 \f
4545
4546 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
4547    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to 
4548    the value of BB.  */
4549
4550 static rtx
4551 process_insert_insn (expr)
4552      struct expr *expr;
4553 {
4554   rtx reg = expr->reaching_reg;
4555   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
4556   rtx pat;
4557
4558   start_sequence ();
4559
4560   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
4561      just copy it to a register.  */
4562   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
4563     emit_move_insn (reg, exp);
4564
4565   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
4566      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
4567      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
4568   else if (insn_invalid_p (emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp))))
4569     abort ();
4570   
4571   pat = gen_sequence ();
4572   end_sequence ();
4573
4574   return pat;
4575 }
4576   
4577 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
4578
4579    This is used by both the PRE and code hoisting.
4580
4581    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
4582    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
4583    no sense for code hoisting.  */
4584
4585 static void
4586 insert_insn_end_bb (expr, bb, pre)
4587      struct expr *expr;
4588      basic_block bb;
4589      int pre;
4590 {
4591   rtx insn = bb->end;
4592   rtx new_insn;
4593   rtx reg = expr->reaching_reg;
4594   int regno = REGNO (reg);
4595   rtx pat;
4596   int i;
4597
4598   pat = process_insert_insn (expr);
4599
4600   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4601      handle cc0, etc. properly].  */
4602
4603   if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN)
4604     {
4605 #ifdef HAVE_cc0
4606       rtx note;
4607 #endif
4608
4609       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4610          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4611          the new instruction just before the tablejump.  */
4612       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4613           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4614         insn = prev_real_insn (insn);
4615
4616 #ifdef HAVE_cc0
4617       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4618          if cc0 isn't set.  */
4619       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4620       if (note)
4621         insn = XEXP (note, 0);
4622       else
4623         {
4624           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4625           if (maybe_cc0_setter
4626               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4627               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4628             insn = maybe_cc0_setter;
4629         }
4630 #endif
4631       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4632       new_insn = emit_insn_before (pat, insn);
4633     }
4634
4635   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4636      of exception handling.  */
4637   else if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
4638     {
4639       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4640          we search backward and place the instructions before the first
4641          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4642          presumtion that we'll get better code elsewhere as well.  
4643
4644          It should always be the case that we can put these instructions
4645          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4646          Check this.  */
4647
4648       if (pre
4649           && !TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4650           && !TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index))
4651         abort ();
4652
4653       /* Since different machines initialize their parameter registers
4654          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4655          parameter registers.  */
4656       insn = find_first_parameter_load (insn, bb->head);
4657
4658       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4659          before the first parameter load.
4660
4661          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4662          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4663          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4664          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4665          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4666       while (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL
4667              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4668         insn = NEXT_INSN (insn);
4669
4670       new_insn = emit_insn_before (pat, insn);
4671     }
4672   else
4673     new_insn = emit_insn_after (pat, insn);
4674
4675   /* Keep block number table up to date.
4676      Note, PAT could be a multiple insn sequence, we have to make
4677      sure that each insn in the sequence is handled.  */
4678   if (GET_CODE (pat) == SEQUENCE)
4679     {
4680       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4681         {
4682           rtx insn = XVECEXP (pat, 0, i);
4683           if (INSN_P (insn))
4684             add_label_notes (PATTERN (insn), new_insn);
4685
4686           note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
4687         }
4688     }
4689   else
4690     {
4691       add_label_notes (pat, new_insn);
4692
4693       /* Keep register set table up to date.  */
4694       record_one_set (regno, new_insn);
4695     }
4696
4697   gcse_create_count++;
4698
4699   if (gcse_file)
4700     {
4701       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4702                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4703       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4704                expr->bitmap_index, regno);
4705     }
4706 }
4707
4708 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4709    the expressions fully redundant.  */
4710
4711 static int
4712 pre_edge_insert (edge_list, index_map)
4713      struct edge_list *edge_list;
4714      struct expr **index_map;
4715 {
4716   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4717   sbitmap *inserted;
4718
4719   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4720      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4721
4722   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4723   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4724   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, n_exprs);
4725   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4726
4727   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4728     {
4729       int indx;
4730       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4731
4732       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4733         {
4734           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4735
4736           for (j = indx; insert && j < n_exprs; j++, insert >>= 1)
4737             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4738               {
4739                 struct expr *expr = index_map[j];
4740                 struct occr *occr;
4741
4742                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4743                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4744                   {
4745                     if (! occr->deleted_p)
4746                       continue;
4747
4748                     /* Insert this expression on this edge if if it would
4749                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4750                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4751                       {
4752                         rtx insn;
4753                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4754
4755                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4756                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4757                            the previous block. There are several alternatives
4758                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4759                            handling this situation.  This one is easiest for
4760                            now.  */
4761
4762                         if ((eg->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
4763                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4764                         else
4765                           {
4766                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4767                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4768                           }
4769
4770                         if (gcse_file)
4771                           {
4772                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4773                                      bb->index,
4774                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4775                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4776                                      expr->bitmap_index);
4777                           }
4778
4779                         update_ld_motion_stores (expr);
4780                         SET_BIT (inserted[e], j);
4781                         did_insert = 1;
4782                         gcse_create_count++;
4783                       }
4784                   }
4785               }
4786         }
4787     }
4788
4789   sbitmap_vector_free (inserted);
4790   return did_insert;
4791 }
4792
4793 /* Copy the result of INSN to REG.  INDX is the expression number.  */
4794
4795 static void
4796 pre_insert_copy_insn (expr, insn)
4797      struct expr *expr;
4798      rtx insn;
4799 {
4800   rtx reg = expr->reaching_reg;
4801   int regno = REGNO (reg);
4802   int indx = expr->bitmap_index;
4803   rtx set = single_set (insn);
4804   rtx new_insn;
4805
4806   if (!set)
4807     abort ();
4808
4809   new_insn = emit_insn_after (gen_move_insn (reg, SET_DEST (set)), insn);
4810
4811   /* Keep register set table up to date.  */
4812   record_one_set (regno, new_insn);
4813
4814   gcse_create_count++;
4815
4816   if (gcse_file)
4817     fprintf (gcse_file,
4818              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4819               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4820               INSN_UID (insn), regno);
4821   update_ld_motion_stores (expr);
4822 }
4823
4824 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4825    to `reaching_reg'.  */
4826
4827 static void
4828 pre_insert_copies ()
4829 {
4830   unsigned int i;
4831   struct expr *expr;
4832   struct occr *occr;
4833   struct occr *avail;
4834
4835   /* For each available expression in the table, copy the result to
4836      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4837
4838      ??? The current algorithm is rather brute force.
4839      Need to do some profiling.  */
4840
4841   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
4842     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4843       {
4844         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4845            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4846            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4847            deleted.  This test also avoids further processing if the
4848            expression wasn't deleted anywhere.  */
4849         if (expr->reaching_reg == NULL)
4850           continue;
4851
4852         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4853           {
4854             if (! occr->deleted_p)
4855               continue;
4856
4857             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4858               {
4859                 rtx insn = avail->insn;
4860
4861                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4862                 if (avail->copied_p)
4863                   continue;
4864
4865                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4866                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4867                   continue;
4868
4869                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4870                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn), 
4871                                                expr,
4872                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4873                   continue;
4874
4875                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4876                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4877                 avail->copied_p = 1;
4878               }
4879           }
4880       }
4881 }
4882
4883 /* Delete redundant computations.
4884    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4885    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4886    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4887
4888    Returns non-zero if a change is made.  */
4889
4890 static int
4891 pre_delete ()
4892 {
4893   unsigned int i;
4894   int changed;
4895   struct expr *expr;
4896   struct occr *occr;
4897
4898   changed = 0;
4899   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
4900     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4901       {
4902         int indx = expr->bitmap_index;
4903
4904         /* We only need to search antic_occr since we require
4905            ANTLOC != 0.  */
4906
4907         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4908           {
4909             rtx insn = occr->insn;
4910             rtx set;
4911             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4912
4913             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx))
4914               {
4915                 set = single_set (insn);
4916                 if (! set)
4917                   abort ();
4918
4919                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4920                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4921                    the mode of the original destination pseudo.  */
4922                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4923                   expr->reaching_reg
4924                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4925
4926                 /* In theory this should never fail since we're creating
4927                    a reg->reg copy.
4928
4929                    However, on the x86 some of the movXX patterns actually
4930                    contain clobbers of scratch regs.  This may cause the
4931                    insn created by validate_change to not match any pattern
4932                    and thus cause validate_change to fail.  */
4933                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (set),
4934                                      expr->reaching_reg, 0))
4935                   {
4936                     occr->deleted_p = 1;
4937                     SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4938                     changed = 1;
4939                     gcse_subst_count++;
4940                   }
4941
4942                 if (gcse_file)
4943                   {
4944                     fprintf (gcse_file,
4945                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4946                                INSN_UID (insn), indx);
4947                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4948                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4949                   }
4950               }
4951           }
4952       }
4953
4954   return changed;
4955 }
4956
4957 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4958    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4959    has been done.
4960
4961    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4962    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4963    Compiler Design and Implementation.
4964
4965    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4966    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4967    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4968    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4969    through the block.
4970
4971    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4972    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4973    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4974    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4975    redundancies.  */
4976
4977 static int
4978 pre_gcse ()
4979 {
4980   unsigned int i;
4981   int did_insert, changed;
4982   struct expr **index_map;
4983   struct expr *expr;
4984
4985   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4986      hash table entry.  */
4987
4988   index_map = (struct expr **) xcalloc (n_exprs, sizeof (struct expr *));
4989   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
4990     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4991       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4992
4993   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4994   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4995   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4996
4997   /* Delete the redundant insns first so that
4998      - we know what register to use for the new insns and for the other
4999        ones with reaching expressions
5000      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
5001
5002   changed = pre_delete ();
5003
5004   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
5005
5006   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
5007      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
5008   pre_insert_copies ();
5009   if (did_insert)
5010     {
5011       commit_edge_insertions ();
5012       changed = 1;
5013     }
5014
5015   free (index_map);
5016   free (pre_redundant_insns);
5017   return changed;
5018 }
5019
5020 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
5021
5022    Return non-zero if a change was made.  */
5023
5024 static int
5025 one_pre_gcse_pass (pass)
5026      int pass;
5027 {
5028   int changed = 0;
5029
5030   gcse_subst_count = 0;
5031   gcse_create_count = 0;
5032
5033   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
5034   add_noreturn_fake_exit_edges ();
5035   if (flag_gcse_lm)
5036     compute_ld_motion_mems ();
5037
5038   compute_expr_hash_table ();
5039   trim_ld_motion_mems ();
5040   if (gcse_file)
5041     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", expr_hash_table,
5042                      expr_hash_table_size, n_exprs);
5043
5044   if (n_exprs > 0)
5045     {
5046       alloc_pre_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
5047       compute_pre_data ();
5048       changed |= pre_gcse ();
5049       free_edge_list (edge_list);
5050       free_pre_mem ();
5051     }
5052
5053   free_ldst_mems ();
5054   remove_fake_edges ();
5055   free_expr_hash_table ();
5056
5057   if (gcse_file)
5058     {
5059       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
5060                current_function_name, pass, bytes_used);
5061       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
5062                gcse_subst_count, gcse_create_count);
5063     }
5064
5065   return changed;
5066 }
5067 \f
5068 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
5069    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
5070    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
5071    because the following loop optimization pass requires them.  */
5072
5073 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
5074    could probably share code here.  */
5075
5076 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
5077    then we would not need to do this here, because jump would add the
5078    necessary REG_LABEL notes.  */
5079
5080 static void
5081 add_label_notes (x, insn)
5082      rtx x;
5083      rtx insn;
5084 {
5085   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
5086   int i, j;
5087   const char *fmt;
5088
5089   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
5090     {
5091       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
5092          avoid flow generating (slighly) worse code.
5093
5094          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
5095          mark_jump_label for additional information).  */
5096
5097       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
5098                                             REG_NOTES (insn));
5099       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
5100         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
5101       return;
5102     }
5103
5104   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
5105     {
5106       if (fmt[i] == 'e')
5107         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
5108       else if (fmt[i] == 'E')
5109         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5110           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
5111     }
5112 }
5113
5114 /* Compute transparent outgoing information for each block.
5115
5116    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
5117    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
5118    when the edge is traversed through a call.  This happens with
5119    non-local labels and exceptions.
5120
5121    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
5122    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
5123    it should be possible with exception handling, since we still have
5124    control over which handler should be invoked.  But due to increased
5125    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
5126
5127 static void
5128 compute_transpout ()
5129 {
5130   int bb;
5131   unsigned int i;
5132   struct expr *expr;
5133
5134   sbitmap_vector_ones (transpout, n_basic_blocks);
5135
5136   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; ++bb)
5137     {
5138       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
5139          end in call instructions for reasons other than abnormal
5140          control flow.  */
5141       if (GET_CODE (BLOCK_END (bb)) != CALL_INSN)
5142         continue;
5143
5144       for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5145         for (expr = expr_hash_table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
5146           if (GET_CODE (expr->expr) == MEM)
5147             {
5148               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
5149                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
5150                 continue;
5151                 
5152               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
5153                  analysis to determine if this mem is actually killed
5154                  by this call.  */
5155               RESET_BIT (transpout[bb], expr->bitmap_index);
5156             }
5157     }
5158 }
5159
5160 /* Removal of useless null pointer checks */
5161
5162 /* Called via note_stores.  X is set by SETTER.  If X is a register we must
5163    invalidate nonnull_local and set nonnull_killed.  DATA is really a
5164    `null_pointer_info *'.
5165
5166    We ignore hard registers.  */
5167
5168 static void
5169 invalidate_nonnull_info (x, setter, data)
5170      rtx x;
5171      rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED;
5172      void *data;
5173 {
5174   unsigned int regno;
5175   struct null_pointer_info *npi = (struct null_pointer_info *) data;
5176
5177   while (GET_CODE (x) == SUBREG)
5178     x = SUBREG_REG (x);
5179
5180   /* Ignore anything that is not a register or is a hard register.  */
5181   if (GET_CODE (x) != REG
5182       || REGNO (x) < npi->min_reg
5183       || REGNO (x) >= npi->max_reg)
5184     return;
5185
5186   regno = REGNO (x) - npi->min_reg;
5187
5188   RESET_BIT (npi->nonnull_local[npi->current_block], regno);
5189   SET_BIT (npi->nonnull_killed[npi->current_block], regno);
5190 }
5191
5192 /* Do null-pointer check elimination for the registers indicated in
5193    NPI.  NONNULL_AVIN and NONNULL_AVOUT are pre-allocated sbitmaps;
5194    they are not our responsibility to free.  */
5195
5196 static void
5197 delete_null_pointer_checks_1 (block_reg, nonnull_avin,
5198                               nonnull_avout, npi)
5199      unsigned int *block_reg;
5200      sbitmap *nonnull_avin;
5201      sbitmap *nonnull_avout;
5202      struct null_pointer_info *npi;
5203 {
5204   int bb;
5205   int current_block;
5206   sbitmap *nonnull_local = npi->nonnull_local;
5207   sbitmap *nonnull_killed = npi->nonnull_killed;
5208   
5209   /* Compute local properties, nonnull and killed.  A register will have
5210      the nonnull property if at the end of the current block its value is
5211      known to be nonnull.  The killed property indicates that somewhere in
5212      the block any information we had about the register is killed.
5213
5214      Note that a register can have both properties in a single block.  That
5215      indicates that it's killed, then later in the block a new value is
5216      computed.  */
5217   sbitmap_vector_zero (nonnull_local, n_basic_blocks);
5218   sbitmap_vector_zero (nonnull_killed, n_basic_blocks);
5219
5220   for (current_block = 0; current_block < n_basic_blocks; current_block++)
5221     {
5222       rtx insn, stop_insn;
5223
5224       /* Set the current block for invalidate_nonnull_info.  */
5225       npi->current_block = current_block;
5226
5227       /* Scan each insn in the basic block looking for memory references and
5228          register sets.  */
5229       stop_insn = NEXT_INSN (BLOCK_END (current_block));
5230       for (insn = BLOCK_HEAD (current_block);
5231            insn != stop_insn;
5232            insn = NEXT_INSN (insn))
5233         {
5234           rtx set;
5235           rtx reg;
5236
5237           /* Ignore anything that is not a normal insn.  */
5238           if (! INSN_P (insn))
5239             continue;
5240
5241           /* Basically ignore anything that is not a simple SET.  We do have
5242              to make sure to invalidate nonnull_local and set nonnull_killed
5243              for such insns though.  */
5244           set = single_set (insn);
5245           if (!set)
5246             {
5247               note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5248               continue;
5249             }
5250
5251           /* See if we've got a usable memory load.  We handle it first
5252              in case it uses its address register as a dest (which kills
5253              the nonnull property).  */
5254           if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
5255               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_SRC (set), 0))) == REG
5256               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5257               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5258             SET_BIT (nonnull_local[current_block],
5259                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5260
5261           /* Now invalidate stuff clobbered by this insn.  */
5262           note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5263
5264           /* And handle stores, we do these last since any sets in INSN can
5265              not kill the nonnull property if it is derived from a MEM
5266              appearing in a SET_DEST.  */
5267           if (GET_CODE (SET_DEST (set)) == MEM
5268               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_DEST (set), 0))) == REG
5269               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5270               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5271             SET_BIT (nonnull_local[current_block],
5272                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5273         }
5274     }
5275
5276   /* Now compute global properties based on the local properties.   This
5277      is a classic global availablity algorithm.  */
5278   compute_available (nonnull_local, nonnull_killed,
5279                      nonnull_avout, nonnull_avin);
5280
5281   /* Now look at each bb and see if it ends with a compare of a value
5282      against zero.  */
5283   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5284     {
5285       rtx last_insn = BLOCK_END (bb);
5286       rtx condition, earliest;
5287       int compare_and_branch;
5288
5289       /* Since MIN_REG is always at least FIRST_PSEUDO_REGISTER, and
5290          since BLOCK_REG[BB] is zero if this block did not end with a
5291          comparison against zero, this condition works.  */
5292       if (block_reg[bb] < npi->min_reg
5293           || block_reg[bb] >= npi->max_reg)
5294         continue;
5295
5296       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5297       condition = get_condition (last_insn, &earliest);
5298
5299       /* If we can't determine the condition then skip.  */
5300       if (! condition)
5301         continue;
5302
5303       /* Is the register known to have a nonzero value?  */
5304       if (!TEST_BIT (nonnull_avout[bb], block_reg[bb] - npi->min_reg))
5305         continue;
5306
5307       /* Try to compute whether the compare/branch at the loop end is one or
5308          two instructions.  */
5309       if (earliest == last_insn)
5310         compare_and_branch = 1;
5311       else if (earliest == prev_nonnote_insn (last_insn))
5312         compare_and_branch = 2;
5313       else
5314         continue;
5315
5316       /* We know the register in this comparison is nonnull at exit from
5317          this block.  We can optimize this comparison.  */
5318       if (GET_CODE (condition) == NE)
5319         {
5320           rtx new_jump;
5321
5322           new_jump = emit_jump_insn_before (gen_jump (JUMP_LABEL (last_insn)),
5323                                             last_insn);
5324           JUMP_LABEL (new_jump) = JUMP_LABEL (last_insn);
5325           LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (new_jump))++;
5326           emit_barrier_after (new_jump);
5327         }
5328
5329       delete_insn (last_insn);
5330       if (compare_and_branch == 2)
5331         delete_insn (earliest);
5332       purge_dead_edges (BASIC_BLOCK (bb));
5333
5334       /* Don't check this block again.  (Note that BLOCK_END is
5335          invalid here; we deleted the last instruction in the 
5336          block.)  */
5337       block_reg[bb] = 0;
5338     }
5339 }
5340
5341 /* Find EQ/NE comparisons against zero which can be (indirectly) evaluated
5342    at compile time.
5343
5344    This is conceptually similar to global constant/copy propagation and
5345    classic global CSE (it even uses the same dataflow equations as cprop).
5346
5347    If a register is used as memory address with the form (mem (reg)), then we
5348    know that REG can not be zero at that point in the program.  Any instruction
5349    which sets REG "kills" this property.
5350
5351    So, if every path leading to a conditional branch has an available memory
5352    reference of that form, then we know the register can not have the value
5353    zero at the conditional branch.  
5354
5355    So we merely need to compute the local properies and propagate that data
5356    around the cfg, then optimize where possible.
5357
5358    We run this pass two times.  Once before CSE, then again after CSE.  This
5359    has proven to be the most profitable approach.  It is rare for new
5360    optimization opportunities of this nature to appear after the first CSE
5361    pass.
5362
5363    This could probably be integrated with global cprop with a little work.  */
5364
5365 void
5366 delete_null_pointer_checks (f)
5367      rtx f ATTRIBUTE_UNUSED;
5368 {
5369   sbitmap *nonnull_avin, *nonnull_avout;
5370   unsigned int *block_reg;
5371   int bb;
5372   int reg;
5373   int regs_per_pass;
5374   int max_reg;
5375   struct null_pointer_info npi;
5376
5377   /* If we have only a single block, then there's nothing to do.  */
5378   if (n_basic_blocks <= 1)
5379     return;
5380
5381   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
5382      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
5383      particularly useful.
5384
5385      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
5386      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
5387      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
5388      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
5389   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
5390     return;
5391
5392   /* We need four bitmaps, each with a bit for each register in each
5393      basic block.  */
5394   max_reg = max_reg_num ();
5395   regs_per_pass = get_bitmap_width (4, n_basic_blocks, max_reg);
5396
5397   /* Allocate bitmaps to hold local and global properties.  */
5398   npi.nonnull_local = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5399   npi.nonnull_killed = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5400   nonnull_avin = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5401   nonnull_avout = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5402
5403   /* Go through the basic blocks, seeing whether or not each block
5404      ends with a conditional branch whose condition is a comparison
5405      against zero.  Record the register compared in BLOCK_REG.  */
5406   block_reg = (unsigned int *) xcalloc (n_basic_blocks, sizeof (int));
5407   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5408     {
5409       rtx last_insn = BLOCK_END (bb);
5410       rtx condition, earliest, reg;
5411
5412       /* We only want conditional branches.  */
5413       if (GET_CODE (last_insn) != JUMP_INSN
5414           || !any_condjump_p (last_insn)
5415           || !onlyjump_p (last_insn))
5416         continue;
5417
5418       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5419       condition = get_condition (last_insn, &earliest);
5420
5421       /* If we were unable to get the condition, or it is not an equality
5422          comparison against zero then there's nothing we can do.  */
5423       if (!condition
5424           || (GET_CODE (condition) != NE && GET_CODE (condition) != EQ)
5425           || GET_CODE (XEXP (condition, 1)) != CONST_INT
5426           || (XEXP (condition, 1) 
5427               != CONST0_RTX (GET_MODE (XEXP (condition, 0)))))
5428         continue;
5429
5430       /* We must be checking a register against zero.  */
5431       reg = XEXP (condition, 0);
5432       if (GET_CODE (reg) != REG)
5433         continue;
5434
5435       block_reg[bb] = REGNO (reg);
5436     }
5437
5438   /* Go through the algorithm for each block of registers.  */
5439   for (reg = FIRST_PSEUDO_REGISTER; reg < max_reg; reg += regs_per_pass)
5440     {
5441       npi.min_reg = reg;
5442       npi.max_reg = MIN (reg + regs_per_pass, max_reg);
5443       delete_null_pointer_checks_1 (block_reg, nonnull_avin,
5444                                     nonnull_avout, &npi);
5445     }
5446
5447   /* Free the table of registers compared at the end of every block.  */
5448   free (block_reg);
5449
5450   /* Free bitmaps.  */
5451   sbitmap_vector_free (npi.nonnull_local);
5452   sbitmap_vector_free (npi.nonnull_killed);
5453   sbitmap_vector_free (nonnull_avin);
5454   sbitmap_vector_free (nonnull_avout);
5455 }
5456
5457 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
5458
5459 /* Very busy expressions.  */
5460 static sbitmap *hoist_vbein;
5461 static sbitmap *hoist_vbeout;
5462
5463 /* Hoistable expressions.  */
5464 static sbitmap *hoist_exprs;
5465
5466 /* Dominator bitmaps.  */
5467 static sbitmap *dominators;
5468
5469 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
5470    reverse to to perform tail merging, doing so would probably be
5471    more effective than the tail merging code in jump.c.
5472
5473    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
5474    code hoisting.  It would be nice.  */
5475
5476 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
5477
5478 static void
5479 alloc_code_hoist_mem (n_blocks, n_exprs)
5480      int n_blocks, n_exprs;
5481 {
5482   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5483   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5484   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5485
5486   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5487   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5488   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5489   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5490
5491   dominators = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_blocks);
5492 }
5493
5494 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
5495
5496 static void
5497 free_code_hoist_mem ()
5498 {
5499   sbitmap_vector_free (antloc);
5500   sbitmap_vector_free (transp);
5501   sbitmap_vector_free (comp);
5502
5503   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
5504   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
5505   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
5506   sbitmap_vector_free (transpout);
5507
5508   sbitmap_vector_free (dominators);
5509 }
5510
5511 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
5512
5513    An expression is very busy if all paths from a given point
5514    compute the expression.  */
5515
5516 static void
5517 compute_code_hoist_vbeinout ()
5518 {
5519   int bb, changed, passes;
5520
5521   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, n_basic_blocks);
5522   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, n_basic_blocks);
5523
5524   passes = 0;
5525   changed = 1;
5526
5527   while (changed)
5528     {
5529       changed = 0;
5530
5531       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
5532          the convergence.  */
5533       for (bb = n_basic_blocks - 1; bb >= 0; bb--)
5534         {
5535           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c (hoist_vbein[bb], antloc[bb],
5536                                            hoist_vbeout[bb], transp[bb]);
5537           if (bb != n_basic_blocks - 1)
5538             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb], hoist_vbein, bb);
5539         }
5540
5541       passes++;
5542     }
5543
5544   if (gcse_file)
5545     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
5546 }
5547
5548 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
5549
5550 static void
5551 compute_code_hoist_data ()
5552 {
5553   compute_local_properties (transp, comp, antloc, 0);
5554   compute_transpout ();
5555   compute_code_hoist_vbeinout ();
5556   calculate_dominance_info (NULL, dominators, CDI_DOMINATORS);
5557   if (gcse_file)
5558     fprintf (gcse_file, "\n");
5559 }
5560
5561 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
5562    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
5563
5564    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
5565    to me that the expression must either be computed or transparent in
5566    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
5567    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
5568    the expression wasn't a loop invariant.
5569
5570    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
5571    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
5572    paths.  */
5573
5574 static int
5575 hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index, bb, visited)
5576      basic_block expr_bb;
5577      int expr_index;
5578      basic_block bb;
5579      char *visited;
5580 {
5581   edge pred;
5582   int visited_allocated_locally = 0;
5583   
5584
5585   if (visited == NULL)
5586     {
5587        visited_allocated_locally = 1;
5588        visited = xcalloc (n_basic_blocks, 1);
5589     }
5590
5591   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
5592     {
5593       basic_block pred_bb = pred->src;
5594
5595       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
5596         break;
5597       else if (visited[pred_bb->index])
5598         continue;
5599
5600       /* Does this predecessor generate this expression?  */
5601       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
5602         break;
5603       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
5604         break;
5605
5606       /* Not killed.  */
5607       else
5608         {
5609           visited[pred_bb->index] = 1;
5610           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
5611                                            pred_bb, visited))
5612             break;
5613         }
5614     }
5615   if (visited_allocated_locally) 
5616     free (visited);
5617
5618   return (pred == NULL);
5619 }
5620 \f
5621 /* Actually perform code hoisting.  */
5622
5623 static void
5624 hoist_code ()
5625 {
5626   int bb, dominated;
5627   unsigned int i;
5628   struct expr **index_map;
5629   struct expr *expr;
5630
5631   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, n_basic_blocks);
5632
5633   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
5634      hash table entry.  */
5635
5636   index_map = (struct expr **) xcalloc (n_exprs, sizeof (struct expr *));
5637   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5638     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5639       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
5640
5641   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
5642      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
5643   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5644     {
5645       int found = 0;
5646       int insn_inserted_p;
5647
5648       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
5649          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
5650       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb]->n_bits; i++)
5651         {
5652           int hoistable = 0;
5653
5654           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb], i) && TEST_BIT (transpout[bb], i))
5655             {
5656               /* We've found a potentially hoistable expression, now
5657                  we look at every block BB dominates to see if it
5658                  computes the expression.  */
5659               for (dominated = 0; dominated < n_basic_blocks; dominated++)
5660                 {
5661                   /* Ignore self dominance.  */
5662                   if (bb == dominated
5663                       || ! TEST_BIT (dominators[dominated], bb))
5664                     continue;
5665
5666                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
5667                      the busy expression and whether or not moving that
5668                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
5669                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated], i))
5670                     continue;
5671
5672                   /* Note if the expression would reach the dominated block
5673                      unimpared if it was placed at the end of BB. 
5674
5675                      Keep track of how many times this expression is hoistable
5676                      from a dominated block into BB.  */
5677                   if (hoist_expr_reaches_here_p (BASIC_BLOCK (bb), i, 
5678                                                  BASIC_BLOCK (dominated), NULL))
5679                     hoistable++;
5680                 }
5681
5682               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
5683                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
5684                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
5685                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
5686                  allocation.  One could increase this value to try harder
5687                  to avoid any possible code expansion due to register
5688                  allocation issues; however experiments have shown that
5689                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
5690                  from two successors, so raising this threshhold is likely
5691                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
5692               if (hoistable > 1)
5693                 {
5694                   SET_BIT (hoist_exprs[bb], i);
5695                   found = 1;
5696                 }
5697             }
5698         }
5699                 
5700       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
5701       if (! found)
5702         continue;
5703
5704       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
5705       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb]->n_bits; i++)
5706         {
5707           /* We want to insert the expression into BB only once, so
5708              note when we've inserted it.  */
5709           insn_inserted_p = 0;
5710
5711           /* These tests should be the same as the tests above.  */
5712           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb], i))
5713             {
5714               /* We've found a potentially hoistable expression, now
5715                  we look at every block BB dominates to see if it
5716                  computes the expression.  */
5717               for (dominated = 0; dominated < n_basic_blocks; dominated++)
5718                 {
5719                   /* Ignore self dominance.  */
5720                   if (bb == dominated
5721                       || ! TEST_BIT (dominators[dominated], bb))
5722                     continue;
5723
5724                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
5725                      the busy expression and whether or not moving that
5726                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
5727                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated], i))
5728                     continue;
5729
5730                   /* The expression is computed in the dominated block and
5731                      it would be safe to compute it at the start of the
5732                      dominated block.  Now we have to determine if the
5733                      expression would reach the dominated block if it was
5734                      placed at the end of BB.  */
5735                   if (hoist_expr_reaches_here_p (BASIC_BLOCK (bb), i, 
5736                                                  BASIC_BLOCK (dominated), NULL))
5737                     {
5738                       struct expr *expr = index_map[i];
5739                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
5740                       rtx insn;
5741                       rtx set;
5742
5743                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
5744                       while (BLOCK_NUM (occr->insn) != dominated && occr)
5745                         occr = occr->next;
5746
5747                       /* Should never happen.  */
5748                       if (!occr)
5749                         abort ();
5750
5751                       insn = occr->insn;
5752                  
5753                       set = single_set (insn);
5754                       if (! set)
5755                         abort ();
5756
5757                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
5758                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
5759                          from the mode of the original destination pseudo.  */
5760                       if (expr->reaching_reg == NULL)
5761                         expr->reaching_reg
5762                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
5763
5764                       /* In theory this should never fail since we're creating
5765                          a reg->reg copy.
5766
5767                          However, on the x86 some of the movXX patterns
5768                          actually contain clobbers of scratch regs.  This may
5769                          cause the insn created by validate_change to not
5770                          match any pattern and thus cause validate_change to
5771                          fail.  */
5772                       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set),
5773                                            expr->reaching_reg, 0))
5774                         {
5775                           occr->deleted_p = 1;
5776                           if (!insn_inserted_p)
5777                             {
5778                               insert_insn_end_bb (index_map[i], 
5779                                                   BASIC_BLOCK (bb), 0);
5780                               insn_inserted_p = 1;
5781                             }
5782                         }
5783                     }
5784                 }
5785             }
5786         }
5787     }
5788
5789     free (index_map);
5790 }
5791
5792 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
5793
5794    Return non-zero if a change was made.  */
5795
5796 static int
5797 one_code_hoisting_pass ()
5798 {
5799   int changed = 0;
5800
5801   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
5802   compute_expr_hash_table ();
5803   if (gcse_file)
5804     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", expr_hash_table,
5805                      expr_hash_table_size, n_exprs);
5806
5807   if (n_exprs > 0)
5808     {
5809       alloc_code_hoist_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
5810       compute_code_hoist_data ();
5811       hoist_code ();
5812       free_code_hoist_mem ();
5813     }
5814
5815   free_expr_hash_table ();
5816
5817   return changed;
5818 }
5819 \f
5820 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5821     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5822     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5823
5824             int i;
5825             float a[10];
5826
5827             void foo(float scale)
5828             {
5829               for (i=0; i<10; i++)
5830                 a[i] *= scale;
5831             }
5832
5833     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5834     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom 
5835     of the loop. 
5836
5837       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is 
5838     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5839     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5840
5841       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5842     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5843     in the loop.  */
5844
5845 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5846    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5847
5848 static struct ls_expr *
5849 ldst_entry (x)
5850      rtx x;
5851 {
5852   struct ls_expr * ptr;
5853
5854   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5855     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
5856       break;
5857
5858   if (!ptr)
5859     {
5860       ptr = (struct ls_expr *) xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5861
5862       ptr->next         = pre_ldst_mems;
5863       ptr->expr         = NULL;
5864       ptr->pattern      = x;
5865       ptr->loads        = NULL_RTX;
5866       ptr->stores       = NULL_RTX;
5867       ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5868       ptr->invalid      = 0;
5869       ptr->index        = 0;
5870       ptr->hash_index   = 0;
5871       pre_ldst_mems     = ptr;
5872     }
5873   
5874   return ptr;
5875 }
5876
5877 /* Free up an individual ldst entry.  */
5878
5879 static void 
5880 free_ldst_entry (ptr)
5881      struct ls_expr * ptr;
5882 {
5883   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5884   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5885
5886   free (ptr);
5887 }
5888
5889 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5890
5891 static void
5892 free_ldst_mems ()
5893 {
5894   while (pre_ldst_mems) 
5895     {
5896       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5897
5898       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5899
5900       free_ldst_entry (tmp);
5901     }
5902
5903   pre_ldst_mems = NULL;
5904 }
5905
5906 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5907
5908 static void
5909 print_ldst_list (file)
5910      FILE * file;
5911 {
5912   struct ls_expr * ptr;
5913
5914   fprintf (file, "LDST list: \n");
5915
5916   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5917     {
5918       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5919
5920       print_rtl (file, ptr->pattern);
5921
5922       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5923
5924       if (ptr->loads)
5925         print_rtl (file, ptr->loads);
5926       else
5927         fprintf (file, "(nil)");
5928
5929       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5930
5931       if (ptr->stores)
5932         print_rtl (file, ptr->stores);
5933       else
5934         fprintf (file, "(nil)");
5935
5936       fprintf (file, "\n\n");
5937     }
5938
5939   fprintf (file, "\n");
5940 }
5941
5942 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5943
5944 static struct ls_expr *
5945 find_rtx_in_ldst (x)
5946      rtx x;
5947 {
5948   struct ls_expr * ptr;
5949   
5950   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5951     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
5952       return ptr;
5953
5954   return NULL;
5955 }
5956
5957 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5958
5959 static int
5960 enumerate_ldsts ()
5961 {
5962   struct ls_expr * ptr;
5963   int n = 0;
5964
5965   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5966     ptr->index = n++;
5967
5968   return n;
5969 }
5970
5971 /* Return first item in the list.  */
5972
5973 static inline struct ls_expr *
5974 first_ls_expr ()
5975 {
5976   return pre_ldst_mems;
5977 }
5978
5979 /* Return the next item in ther list after the specified one.  */
5980
5981 static inline struct ls_expr *
5982 next_ls_expr (ptr)
5983      struct ls_expr * ptr;
5984 {
5985   return ptr->next;
5986 }
5987 \f
5988 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5989
5990 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5991    side effects. These are the types of loads we consider for the
5992    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5993
5994 static int 
5995 simple_mem (x)
5996      rtx x;
5997 {
5998   if (GET_CODE (x) != MEM)
5999     return 0;
6000   
6001   if (MEM_VOLATILE_P (x))
6002     return 0;
6003   
6004   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
6005     return 0;
6006
6007   if (!rtx_varies_p (XEXP (x, 0), 0))
6008     return 1;
6009   
6010   return 0;
6011 }
6012
6013 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.  
6014    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable 
6015    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL 
6016    loads since the aliasing code will allow all entries in the
6017    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
6018    the wrong value since gcse might common it and we won't know to 
6019    fix it up.  */
6020
6021 static void
6022 invalidate_any_buried_refs (x)
6023      rtx x;
6024 {
6025   const char * fmt;
6026   int i,j;
6027   struct ls_expr * ptr;
6028
6029   /* Invalidate it in the list.  */
6030   if (GET_CODE (x) == MEM && simple_mem (x))
6031     {
6032       ptr = ldst_entry (x);
6033       ptr->invalid = 1;
6034     }
6035
6036   /* Recursively process the insn.  */
6037   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6038   
6039   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
6040     {
6041       if (fmt[i] == 'e')
6042         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
6043       else if (fmt[i] == 'E')
6044         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6045           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
6046     }
6047 }
6048
6049 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES. Simple
6050    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no
6051    side effects and no registers in the expression. If there are any 
6052    uses/defs which don't match this criteria, it is invalidated and
6053    trimmed out later.  */
6054
6055 static void 
6056 compute_ld_motion_mems ()
6057 {
6058   struct ls_expr * ptr;
6059   int bb;
6060   rtx insn;
6061   
6062   pre_ldst_mems = NULL;
6063
6064   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
6065     {
6066       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
6067            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
6068            insn = NEXT_INSN (insn))
6069         {
6070           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
6071             {
6072               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6073                 {
6074                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
6075                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
6076
6077                   /* Check for a simple LOAD...  */
6078                   if (GET_CODE (src) == MEM && simple_mem (src))
6079                     {
6080                       ptr = ldst_entry (src);
6081                       if (GET_CODE (dest) == REG)
6082                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
6083                       else
6084                         ptr->invalid = 1;
6085                     }
6086                   else
6087                     {
6088                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
6089                       invalidate_any_buried_refs (src);
6090                     }
6091                   
6092                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
6093                      will block any movement we might do later. We only care
6094                      about this exact pattern since those are the only
6095                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
6096                   if (GET_CODE (dest) == MEM && simple_mem (dest))
6097                     {
6098                       ptr = ldst_entry (dest);
6099                       
6100                       if (GET_CODE (src) != MEM
6101                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS)
6102                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
6103                       else
6104                         ptr->invalid = 1;
6105                     }
6106                 }
6107               else
6108                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
6109             }
6110         }
6111     }
6112 }
6113
6114 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the 
6115    expression list for pre gcse.  */
6116
6117 static void
6118 trim_ld_motion_mems ()
6119 {
6120   struct ls_expr * last = NULL;
6121   struct ls_expr * ptr = first_ls_expr ();
6122
6123   while (ptr != NULL)
6124     {
6125       int del = ptr->invalid;
6126       struct expr * expr = NULL;
6127       
6128       /* Delete if entry has been made invalid.  */
6129       if (!del) 
6130         {
6131           unsigned int i;
6132           
6133           del = 1;
6134           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
6135           for (i = 0; i < expr_hash_table_size && del; i++)
6136             {
6137               for (expr = expr_hash_table[i]; 
6138                    expr != NULL; 
6139                    expr = expr->next_same_hash)
6140                 if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
6141                   {
6142                     del = 0;
6143                     break;
6144                   }
6145             }
6146         }
6147       
6148       if (del)
6149         {
6150           if (last != NULL)
6151             {
6152               last->next = ptr->next;
6153               free_ldst_entry (ptr);
6154               ptr = last->next;
6155             }
6156           else
6157             {
6158               pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
6159               free_ldst_entry (ptr);
6160               ptr = pre_ldst_mems;
6161             }
6162         }
6163       else
6164         {
6165           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
6166           last = ptr;
6167           ptr->expr = expr;
6168           ptr = ptr->next;
6169         }
6170     }
6171
6172   /* Show the world what we've found.  */
6173   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
6174     print_ldst_list (gcse_file);
6175 }
6176
6177 /* This routine will take an expression which we are replacing with
6178    a reaching register, and update any stores that are needed if
6179    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
6180    copying their SRC to the reaching register, and then storeing
6181    the reaching register into the store location. These keeps the
6182    correct value in the reaching register for the loads.  */
6183
6184 static void
6185 update_ld_motion_stores (expr)
6186      struct expr * expr;
6187 {
6188   struct ls_expr * mem_ptr;
6189
6190   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
6191     {
6192       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't 
6193          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be 
6194          dead and should be eliminated later.  */
6195
6196       /* We replace  SET mem = expr   with
6197            SET reg = expr
6198            SET mem = reg , where reg is the 
6199            reaching reg used in the load.  */
6200       rtx list = mem_ptr->stores;
6201       
6202       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
6203         {
6204           rtx insn = XEXP (list, 0);
6205           rtx pat = PATTERN (insn);
6206           rtx src = SET_SRC (pat);
6207           rtx reg = expr->reaching_reg;
6208           rtx copy, new;
6209
6210           /* If we've already copied it, continue.  */
6211           if (expr->reaching_reg == src)
6212             continue;
6213           
6214           if (gcse_file)
6215             {
6216               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
6217               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
6218               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
6219               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
6220               fprintf (gcse_file, "\n");
6221             }
6222           
6223           copy = gen_move_insn ( reg, SET_SRC (pat));
6224           new = emit_insn_before (copy, insn);
6225           record_one_set (REGNO (reg), new);
6226           SET_SRC (pat) = reg;
6227
6228           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
6229           INSN_CODE (insn) = -1;
6230           gcse_create_count++;
6231         }
6232     }
6233 }
6234 \f
6235 /* Store motion code.  */
6236
6237 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the 
6238    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
6239 static sbitmap * regvec;
6240
6241 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
6242 static sbitmap * st_antloc;
6243
6244 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
6245 static int num_stores;
6246
6247 /* Checks to set if we need to mark a register set. Called from note_stores.  */
6248
6249 static void
6250 reg_set_info (dest, setter, data)
6251      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
6252      void * data ATTRIBUTE_UNUSED;
6253 {
6254   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
6255     dest = SUBREG_REG (dest);
6256
6257   if (GET_CODE (dest) == REG)
6258     SET_BIT (*regvec, REGNO (dest));
6259 }
6260
6261 /* Return non-zero if the register operands of expression X are killed 
6262    anywhere in basic block BB.  */
6263
6264 static int
6265 store_ops_ok (x, bb)
6266      rtx x;
6267      basic_block bb;
6268 {
6269   int i;
6270   enum rtx_code code;
6271   const char * fmt;
6272
6273   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
6274  repeat:
6275
6276   if (x == 0)
6277     return 1;
6278
6279   code = GET_CODE (x);
6280   switch (code)
6281     {
6282     case REG:
6283         /* If a reg has changed after us in this
6284            block, the operand has been killed.  */
6285         return TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x));
6286
6287     case MEM:
6288       x = XEXP (x, 0);
6289       goto repeat;
6290
6291     case PRE_DEC:
6292     case PRE_INC:
6293     case POST_DEC:
6294     case POST_INC:
6295       return 0;
6296
6297     case PC:
6298     case CC0: /*FIXME*/
6299     case CONST:
6300     case CONST_INT:
6301     case CONST_DOUBLE:
6302     case SYMBOL_REF:
6303     case LABEL_REF:
6304     case ADDR_VEC:
6305     case ADDR_DIFF_VEC:
6306       return 1;
6307
6308     default:
6309       break;
6310     }
6311
6312   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
6313   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6314   
6315   for (; i >= 0; i--)
6316     {
6317       if (fmt[i] == 'e')
6318         {
6319           rtx tem = XEXP (x, i);
6320
6321           /* If we are about to do the last recursive call
6322              needed at this level, change it into iteration.
6323              This function is called enough to be worth it.  */
6324           if (i == 0)
6325             {
6326               x = tem;
6327               goto repeat;
6328             }
6329           
6330           if (! store_ops_ok (tem, bb))
6331             return 0;
6332         }
6333       else if (fmt[i] == 'E')
6334         {
6335           int j;
6336           
6337           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
6338             {
6339               if (! store_ops_ok (XVECEXP (x, i, j), bb))
6340                 return 0;
6341             }
6342         }
6343     }
6344
6345   return 1;
6346 }
6347
6348 /* Determine whether insn is MEM store pattern that we will consider moving.  */
6349
6350 static void
6351 find_moveable_store (insn)
6352      rtx insn;
6353 {
6354   struct ls_expr * ptr;
6355   rtx dest = PATTERN (insn);
6356
6357   if (GET_CODE (dest) != SET
6358       || GET_CODE (SET_SRC (dest)) == ASM_OPERANDS)
6359     return;
6360
6361   dest = SET_DEST (dest);
6362   
6363   if (GET_CODE (dest) != MEM || MEM_VOLATILE_P (dest)
6364       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
6365     return;
6366
6367   if (GET_CODE (XEXP (dest, 0)) != SYMBOL_REF)
6368       return;
6369
6370   if (rtx_varies_p (XEXP (dest, 0), 0))
6371     return;
6372
6373   ptr = ldst_entry (dest);
6374   ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
6375 }
6376
6377 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6378    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6379
6380 static int
6381 compute_store_table ()
6382 {
6383   int bb, ret;
6384   unsigned regno;
6385   rtx insn, pat;
6386
6387   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6388
6389   reg_set_in_block = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks,
6390                                                        max_gcse_regno);
6391   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, n_basic_blocks);
6392   pre_ldst_mems = 0;
6393
6394   /* Find all the stores we care about.  */
6395   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
6396     {
6397       regvec = & (reg_set_in_block[bb]);
6398       for (insn = BLOCK_END (bb);
6399            insn && insn != PREV_INSN (BLOCK_HEAD (bb));
6400            insn = PREV_INSN (insn))
6401         {
6402           /* Ignore anything that is not a normal insn.  */
6403           if (! INSN_P (insn))
6404             continue;
6405
6406           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
6407             {
6408               bool clobbers_all = false;
6409 #ifdef NON_SAVING_SETJMP 
6410               if (NON_SAVING_SETJMP
6411                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
6412                 clobbers_all = true;
6413 #endif
6414
6415               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
6416                 if (clobbers_all
6417                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
6418                   SET_BIT (reg_set_in_block[bb], regno);
6419             }
6420           
6421           pat = PATTERN (insn);
6422           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
6423           
6424           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
6425           if (GET_CODE (pat) == SET)
6426             find_moveable_store (insn);
6427         }
6428     }
6429
6430   ret = enumerate_ldsts ();
6431   
6432   if (gcse_file)
6433     {
6434       fprintf (gcse_file, "Store Motion Expressions.\n");
6435       print_ldst_list (gcse_file);
6436     }
6437   
6438   return ret;
6439 }
6440
6441 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.  */
6442
6443 static int
6444 load_kills_store (x, store_pattern)
6445      rtx x, store_pattern;
6446 {
6447   if (true_dependence (x, GET_MODE (x), store_pattern, rtx_addr_varies_p))
6448     return 1;
6449   return 0;
6450 }
6451
6452 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias 
6453    STORE_PATTERN.  Return 1 if found.  */
6454
6455 static int
6456 find_loads (x, store_pattern)
6457      rtx x, store_pattern;
6458 {
6459   const char * fmt;
6460   int i,j;
6461   int ret = 0;
6462
6463   if (!x)
6464     return 0;
6465
6466   if (GET_CODE (x) == SET) 
6467     x = SET_SRC (x);
6468
6469   if (GET_CODE (x) == MEM)
6470     {
6471       if (load_kills_store (x, store_pattern))
6472         return 1;
6473     }
6474
6475   /* Recursively process the insn.  */
6476   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6477   
6478   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
6479     {
6480       if (fmt[i] == 'e')
6481         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern);
6482       else if (fmt[i] == 'E')
6483         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6484           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern);
6485     }
6486   return ret;
6487 }
6488
6489 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).  
6490    Return 1 if it it does.  */
6491
6492 static int 
6493 store_killed_in_insn (x, insn)
6494      rtx x, insn;
6495 {
6496   if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
6497     return 0;
6498   
6499   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
6500     {
6501       /* A normal or pure call might read from pattern,
6502          but a const call will not.  */
6503       if (CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
6504         {
6505           rtx link;
6506
6507           for (link = CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn);
6508                link;
6509                link = XEXP (link, 1))
6510             if (GET_CODE (XEXP (link, 0)) == USE
6511                 && GET_CODE (XEXP (XEXP (link, 0), 0)) == MEM
6512                 && GET_CODE (XEXP (XEXP (XEXP (link, 0), 0), 0)) == SCRATCH)
6513               return 1;
6514           return 0;
6515         }
6516       else
6517         return 1;
6518     }
6519   
6520   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6521     {
6522       rtx pat = PATTERN (insn);
6523       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
6524       if (GET_CODE (SET_DEST (pat)) == MEM && !expr_equiv_p (SET_DEST (pat), x))
6525         /* pretend its a load and check for aliasing.  */
6526         if (find_loads (SET_DEST (pat), x))
6527           return 1;
6528       return find_loads (SET_SRC (pat), x);
6529     }
6530   else
6531     return find_loads (PATTERN (insn), x);
6532 }
6533
6534 /* Returns 1 if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
6535    within basic block BB.  */
6536
6537 static int 
6538 store_killed_after (x, insn, bb)
6539      rtx x, insn;
6540      basic_block bb;
6541 {
6542    rtx last = bb->end;
6543    
6544    if (insn == last)
6545      return 0;
6546
6547   /* Check if the register operands of the store are OK in this block.
6548      Note that if registers are changed ANYWHERE in the block, we'll 
6549      decide we can't move it, regardless of whether it changed above 
6550      or below the store. This could be improved by checking the register
6551      operands while lookinng for aliasing in each insn.  */
6552   if (!store_ops_ok (XEXP (x, 0), bb))
6553     return 1;
6554
6555    for ( ; insn && insn != NEXT_INSN (last); insn = NEXT_INSN (insn))
6556      if (store_killed_in_insn (x, insn))
6557        return 1;
6558    
6559   return 0;
6560 }
6561
6562 /* Returns 1 if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6563    within basic block BB.  */
6564 static int 
6565 store_killed_before (x, insn, bb)
6566      rtx x, insn;
6567      basic_block bb;
6568 {
6569    rtx first = bb->head;
6570
6571    if (insn == first)
6572      return store_killed_in_insn (x, insn);
6573    
6574   /* Check if the register operands of the store are OK in this block.
6575      Note that if registers are changed ANYWHERE in the block, we'll 
6576      decide we can't move it, regardless of whether it changed above 
6577      or below the store. This could be improved by checking the register
6578      operands while lookinng for aliasing in each insn.  */
6579   if (!store_ops_ok (XEXP (x, 0), bb))
6580     return 1;
6581
6582    for ( ; insn && insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6583      if (store_killed_in_insn (x, insn))
6584        return 1;
6585    
6586    return 0;
6587 }
6588
6589 #define ANTIC_STORE_LIST(x)     ((x)->loads)
6590 #define AVAIL_STORE_LIST(x)     ((x)->stores)
6591
6592 /* Given the table of available store insns at the end of blocks,
6593    determine which ones are not killed by aliasing, and generate
6594    the appropriate vectors for gen and killed.  */
6595 static void
6596 build_store_vectors () 
6597 {
6598   basic_block bb;
6599   int b;
6600   rtx insn, st;
6601   struct ls_expr * ptr;
6602
6603   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6604      by aliasing later in its block.  */
6605   ae_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6606   sbitmap_vector_zero (ae_gen, n_basic_blocks);
6607
6608   st_antloc = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6609   sbitmap_vector_zero (st_antloc, n_basic_blocks);
6610
6611   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6612     { 
6613       /* Put all the stores into either the antic list, or the avail list,
6614          or both.  */
6615       rtx store_list = ptr->stores;
6616       ptr->stores = NULL_RTX;
6617
6618       for (st = store_list; st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6619         {
6620           insn = XEXP (st, 0);
6621           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6622           
6623           if (!store_killed_after (ptr->pattern, insn, bb))
6624             {
6625               /* If we've already seen an availale expression in this block,
6626                  we can delete the one we saw already (It occurs earlier in
6627                  the block), and replace it with this one). We'll copy the
6628                  old SRC expression to an unused register in case there
6629                  are any side effects.  */
6630               if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6631                 {
6632                   /* Find previous store.  */
6633                   rtx st;
6634                   for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st ; st = XEXP (st, 1))
6635                     if (BLOCK_FOR_INSN (XEXP (st, 0)) == bb)
6636                       break;
6637                   if (st)
6638                     {
6639                       rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6640                       if (gcse_file)
6641                         fprintf(gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6642                       replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb);
6643                       XEXP (st, 0) = insn;
6644                       continue;
6645                     }
6646                 }
6647               SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6648               AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn,
6649                                                         AVAIL_STORE_LIST (ptr));
6650             }
6651           
6652           if (!store_killed_before (ptr->pattern, insn, bb))
6653             {
6654               SET_BIT (st_antloc[BLOCK_NUM (insn)], ptr->index);
6655               ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn,
6656                                                         ANTIC_STORE_LIST (ptr));
6657             }
6658         }
6659       
6660       /* Free the original list of store insns.  */
6661       free_INSN_LIST_list (&store_list);
6662     }
6663           
6664   ae_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6665   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
6666
6667   transp = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6668   sbitmap_vector_zero (transp, n_basic_blocks);
6669
6670   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6671     for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
6672       {
6673         if (store_killed_after (ptr->pattern, BLOCK_HEAD (b), BASIC_BLOCK (b)))
6674           {
6675             /* The anticipatable expression is not killed if it's gen'd.  */
6676             /*
6677               We leave this check out for now. If we have a code sequence 
6678               in a block which looks like:
6679                         ST MEMa = x
6680                         L     y = MEMa
6681                         ST MEMa = z
6682               We should flag this as having an ANTIC expression, NOT
6683               transparent, NOT killed, and AVAIL.
6684               Unfortunately, since we haven't re-written all loads to
6685               use the reaching reg, we'll end up doing an incorrect 
6686               Load in the middle here if we push the store down. It happens in
6687                     gcc.c-torture/execute/960311-1.c with -O3
6688               If we always kill it in this case, we'll sometimes do
6689               uneccessary work, but it shouldn't actually hurt anything.
6690             if (!TEST_BIT (ae_gen[b], ptr->index)).  */
6691             SET_BIT (ae_kill[b], ptr->index);
6692           }
6693         else
6694           SET_BIT (transp[b], ptr->index);
6695       }
6696
6697   /* Any block with no exits calls some non-returning function, so
6698      we better mark the store killed here, or we might not store to
6699      it at all.  If we knew it was abort, we wouldn't have to store,
6700      but we don't know that for sure.  */
6701   if (gcse_file) 
6702     {
6703       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
6704       print_ldst_list (gcse_file);
6705       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, n_basic_blocks);
6706       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, n_basic_blocks);
6707       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, n_basic_blocks);
6708       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, n_basic_blocks);
6709     }
6710 }
6711
6712 /* Insert an instruction at the begining of a basic block, and update 
6713    the BLOCK_HEAD if needed.  */
6714
6715 static void 
6716 insert_insn_start_bb (insn, bb)
6717      rtx insn;
6718      basic_block bb;
6719 {
6720   /* Insert at start of successor block.  */
6721   rtx prev = PREV_INSN (bb->head);
6722   rtx before = bb->head;
6723   while (before != 0)
6724     {
6725       if (GET_CODE (before) != CODE_LABEL
6726           && (GET_CODE (before) != NOTE
6727               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6728         break;
6729       prev = before;
6730       if (prev == bb->end)
6731         break;
6732       before = NEXT_INSN (before);
6733     }
6734
6735   insn = emit_insn_after (insn, prev);
6736
6737   if (gcse_file)
6738     {
6739       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6740                bb->index);
6741       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6742       fprintf (gcse_file, "\n");
6743     }
6744 }
6745
6746 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6747    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns non-zero
6748    if an edge insertion was performed.  */
6749
6750 static int
6751 insert_store (expr, e)
6752      struct ls_expr * expr;
6753      edge e;
6754 {
6755   rtx reg, insn;
6756   basic_block bb;
6757   edge tmp;
6758
6759   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6760      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6761   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6762     return 0;
6763
6764   reg = expr->reaching_reg;
6765   insn = gen_move_insn (expr->pattern, reg);
6766   
6767   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6768      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6769      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6770   bb = e->dest;
6771   for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
6772     {
6773       int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6774       if (index == EDGE_INDEX_NO_EDGE)
6775         abort ();
6776       if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6777         break;
6778     }
6779
6780   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6781      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6782   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6783     {
6784       for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
6785         {
6786           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6787           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6788         }
6789       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6790       return 0;
6791     }
6792   
6793   /* We can't insert on this edge, so we'll insert at the head of the
6794      successors block.  See Morgan, sec 10.5.  */
6795   if ((e->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
6796     {
6797       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6798       return 0;
6799     }
6800
6801   insert_insn_on_edge (insn, e);
6802   
6803   if (gcse_file)
6804     {
6805       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6806                e->src->index, e->dest->index);
6807       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6808       fprintf (gcse_file, "\n");
6809     }
6810   
6811   return 1;
6812 }
6813
6814 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6815
6816 static void
6817 replace_store_insn (reg, del, bb)
6818      rtx reg, del;
6819      basic_block bb;
6820 {
6821   rtx insn;
6822   
6823   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (PATTERN (del)));
6824   insn = emit_insn_after (insn, del);
6825   
6826   if (gcse_file)
6827     {
6828       fprintf (gcse_file, 
6829                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6830       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6831       fprintf(gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6832       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6833       fprintf(gcse_file, "\n");
6834     }
6835   
6836   delete_insn (del);
6837 }
6838
6839
6840 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6841    the reaching_reg for later storing.  */
6842
6843 static void
6844 delete_store (expr, bb)
6845      struct ls_expr * expr;
6846      basic_block bb;
6847 {
6848   rtx reg, i, del;
6849
6850   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6851     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6852   
6853
6854   /* If there is more than 1 store, the earlier ones will be dead, 
6855      but it doesn't hurt to replace them here.  */  
6856   reg = expr->reaching_reg;
6857   
6858   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6859     {
6860       del = XEXP (i, 0);
6861       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6862         {
6863           /* We know there is only one since we deleted redundant 
6864              ones during the available computation.  */
6865           replace_store_insn (reg, del, bb);
6866           break;
6867         }
6868     }
6869 }
6870
6871 /* Free memory used by store motion.  */
6872
6873 static void 
6874 free_store_memory ()
6875 {
6876   free_ldst_mems ();
6877   
6878   if (ae_gen)
6879     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6880   if (ae_kill)
6881     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6882   if (transp)
6883     sbitmap_vector_free (transp);
6884   if (st_antloc)
6885     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6886   if (pre_insert_map)
6887     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6888   if (pre_delete_map)
6889     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6890   if (reg_set_in_block)
6891     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6892   
6893   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6894   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6895 }
6896
6897 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6898    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6899
6900 static void
6901 store_motion ()
6902 {
6903   int x;
6904   struct ls_expr * ptr;
6905   int update_flow = 0;
6906
6907   if (gcse_file)
6908     {
6909       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6910       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6911     }
6912
6913
6914   init_alias_analysis ();
6915
6916   /* Find all the stores that are live to the end of their block.  */
6917   num_stores = compute_store_table ();
6918   if (num_stores == 0)
6919     {
6920       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6921       end_alias_analysis ();
6922       return;
6923     }
6924
6925   /* Now compute whats actually available to move.  */
6926   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6927   build_store_vectors ();
6928
6929   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen, 
6930                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map, 
6931                                 &pre_delete_map);
6932
6933   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6934   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6935     {
6936       for (x = 0; x < n_basic_blocks; x++)
6937         if (TEST_BIT (pre_delete_map[x], ptr->index))
6938           delete_store (ptr, BASIC_BLOCK (x));
6939
6940       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6941         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6942           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6943     }
6944
6945   if (update_flow)
6946     commit_edge_insertions ();
6947
6948   free_store_memory ();
6949   free_edge_list (edge_list);
6950   remove_fake_edges ();
6951   end_alias_analysis ();
6952 }