OSDN Git Service

PR rtl-optimization/17625
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcse.c
1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004
4    Free Software Foundation, Inc.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
20 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
21 02111-1307, USA.  */
22
23 /* TODO
24    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
25    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
26      calc of how many regs are available in each class and use that to
27      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
28    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
29      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
30      allows more load motion, particularly out of loops.
31    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
32      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
33      recomputing it for each pass
34
35 */
36
37 /* References searched while implementing this.
38
39    Compilers Principles, Techniques and Tools
40    Aho, Sethi, Ullman
41    Addison-Wesley, 1988
42
43    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
44    E. Morel, C. Renvoise
45    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
46
47    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
48    Frederick Chow
49    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
50
51    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
52    D.M. Dhamdhere
53    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
54
55    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
56    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
57    K-H Drechsler, M.P. Stadel
58    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
59
60    Practical Adaptation of the Global Optimization
61    Algorithm of Morel and Renvoise
62    D.M. Dhamdhere
63    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
64
65    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
66    Dependence Graph
67    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
68    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
69
70    Lazy Code Motion
71    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
72    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
73
74    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
75    Time for Reducible Flow Control
76    Thomas Ball
77    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
78    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
79
80    An Efficient Representation for Sparse Sets
81    Preston Briggs, Linda Torczon
82    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
83    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
84
85    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
86    K-H Drechsler, M.P. Stadel
87    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
88
89    Partial Dead Code Elimination
90    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
91    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
92
93    Effective Partial Redundancy Elimination
94    P. Briggs, K.D. Cooper
95    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
96
97    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
98    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
99    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
100
101    Optimal Code Motion: Theory and Practice
102    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
103    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
104
105    The power of assignment motion
106    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
107    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
108
109    Global code motion / global value numbering
110    C. Click
111    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
112
113    Value Driven Redundancy Elimination
114    L.T. Simpson
115    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
116
117    Value Numbering
118    L.T. Simpson
119    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
120
121    High Performance Compilers for Parallel Computing
122    Michael Wolfe
123    Addison-Wesley, 1996
124
125    Advanced Compiler Design and Implementation
126    Steven Muchnick
127    Morgan Kaufmann, 1997
128
129    Building an Optimizing Compiler
130    Robert Morgan
131    Digital Press, 1998
132
133    People wishing to speed up the code here should read:
134      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
135      B.G. Ryder, M.C. Paull
136      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
137
138      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
139      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
140      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
141
142    People wishing to do something different can find various possibilities
143    in the above papers and elsewhere.
144 */
145
146 #include "config.h"
147 #include "system.h"
148 #include "coretypes.h"
149 #include "tm.h"
150 #include "toplev.h"
151
152 #include "rtl.h"
153 #include "tree.h"
154 #include "tm_p.h"
155 #include "regs.h"
156 #include "hard-reg-set.h"
157 #include "flags.h"
158 #include "real.h"
159 #include "insn-config.h"
160 #include "recog.h"
161 #include "basic-block.h"
162 #include "output.h"
163 #include "function.h"
164 #include "expr.h"
165 #include "except.h"
166 #include "ggc.h"
167 #include "params.h"
168 #include "cselib.h"
169 #include "intl.h"
170 #include "obstack.h"
171 #include "timevar.h"
172
173 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
174    moving loop invariant calculations out of loops.
175
176    Originally this tended to create worse overall code, but several
177    improvements during the development of PRE seem to have made following
178    back edges generally a win.
179
180    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
181    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
182    out of loops.  At some point we might need to move some of those
183    heuristics into gcse.c.  */
184
185 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
186    are a superset of those done by GCSE.
187
188    We perform the following steps:
189
190    1) Compute basic block information.
191
192    2) Compute table of places where registers are set.
193
194    3) Perform copy/constant propagation.
195
196    4) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
197       for size, or code hoisting if we are.
198
199    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
200
201    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
202    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
203    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
204    GCSE will try to use an existing register containing the common
205    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
206    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
207
208    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
209    (set (pseudo-reg) (expression)).
210    Function want_to_gcse_p says what these are.
211
212    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
213    partially redundant).
214
215    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
216    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
217    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
218
219    **********************
220
221    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
222    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
223    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
224    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
225    the expense.
226
227    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
228    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
229    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
230    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
231
232    It was found doing copy propagation between each pass enables further
233    substitutions.
234
235    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
236    a while to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter
237    max-gcse-passes can be modified if one wants to experiment.
238
239    **********************
240
241    The steps for PRE are:
242
243    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
244
245    2) Perform the data flow analysis for PRE.
246
247    3) Delete the redundant instructions
248
249    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
250       redundant instructions fully redundant.
251
252    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
253       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
254
255    The deletion is done first so that when we do insertions we
256    know which pseudo reg to use.
257
258    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
259    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
260    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
261
262    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
263    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
264    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
265    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
266    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
267    each register in each block and thus can try to use an existing register.
268
269    **********************
270
271    A fair bit of simplicity is created by creating small functions for simple
272    tasks, even when the function is only called in one place.  This may
273    measurably slow things down [or may not] by creating more function call
274    overhead than is necessary.  The source is laid out so that it's trivial
275    to make the affected functions inline so that one can measure what speed
276    up, if any, can be achieved, and maybe later when things settle things can
277    be rearranged.
278
279    Help stamp out big monolithic functions!  */
280 \f
281 /* GCSE global vars.  */
282
283 /* -dG dump file.  */
284 static FILE *gcse_file;
285
286 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
287    want to do this for two cases.
288
289     * If we changed any jumps via cprop.
290
291     * If we added any labels via edge splitting.  */
292 static int run_jump_opt_after_gcse;
293
294 /* Bitmaps are normally not included in debugging dumps.
295    However it's useful to be able to print them from GDB.
296    We could create special functions for this, but it's simpler to
297    just allow passing stderr to the dump_foo fns.  Since stderr can
298    be a macro, we store a copy here.  */
299 static FILE *debug_stderr;
300
301 /* An obstack for our working variables.  */
302 static struct obstack gcse_obstack;
303
304 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
305
306 /* Hash table of expressions.  */
307
308 struct expr
309 {
310   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
311   rtx expr;
312   /* Index in the available expression bitmaps.  */
313   int bitmap_index;
314   /* Next entry with the same hash.  */
315   struct expr *next_same_hash;
316   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
317      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
318      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
319      to the occurrence and the output is not used between the start of
320      the block and the occurrence.  */
321   struct occr *antic_occr;
322   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
323      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
324      basic block and the operands are not modified by following statements in
325      the basic block [including this insn].  */
326   struct occr *avail_occr;
327   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
328      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
329      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
330   rtx reaching_reg;
331 };
332
333 /* Occurrence of an expression.
334    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
335    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
336
337 struct occr
338 {
339   /* Next occurrence of this expression.  */
340   struct occr *next;
341   /* The insn that computes the expression.  */
342   rtx insn;
343   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
344   char deleted_p;
345   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
346      reaching_reg.  */
347   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
348      the same byte.  */
349   char copied_p;
350 };
351
352 /* Expression and copy propagation hash tables.
353    Each hash table is an array of buckets.
354    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
355    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
356    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
357    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
358    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
359    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
360
361 struct hash_table
362 {
363   /* The table itself.
364      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
365   struct expr **table;
366
367   /* Size of the hash table, in elements.  */
368   unsigned int size;
369
370   /* Number of hash table elements.  */
371   unsigned int n_elems;
372
373   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
374   int set_p;
375 };
376
377 /* Expression hash table.  */
378 static struct hash_table expr_hash_table;
379
380 /* Copy propagation hash table.  */
381 static struct hash_table set_hash_table;
382
383 /* Mapping of uids to cuids.
384    Only real insns get cuids.  */
385 static int *uid_cuid;
386
387 /* Highest UID in UID_CUID.  */
388 static int max_uid;
389
390 /* Get the cuid of an insn.  */
391 #ifdef ENABLE_CHECKING
392 #define INSN_CUID(INSN) \
393   (gcc_assert (INSN_UID (INSN) <= max_uid), uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
394 #else
395 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
396 #endif
397
398 /* Number of cuids.  */
399 static int max_cuid;
400
401 /* Mapping of cuids to insns.  */
402 static rtx *cuid_insn;
403
404 /* Get insn from cuid.  */
405 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
406
407 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
408    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
409    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
410 static unsigned int max_gcse_regno;
411
412 /* Table of registers that are modified.
413
414    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
415    is set.
416
417    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
418    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
419    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
420
421    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
422    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
423    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
424    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
425    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
426    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
427    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
428    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
429    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
430    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
431    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
432    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
433    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
434
435 typedef struct reg_set
436 {
437   /* The next setting of this register.  */
438   struct reg_set *next;
439   /* The insn where it was set.  */
440   rtx insn;
441 } reg_set;
442
443 static reg_set **reg_set_table;
444
445 /* Size of `reg_set_table'.
446    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
447    necessary.  */
448 static int reg_set_table_size;
449
450 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
451 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
452
453 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
454    or store motion.
455    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
456    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
457    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
458    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
459    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
460    no side effects so we can re-issue the setter value.
461    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
462    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
463
464 struct ls_expr
465 {
466   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
467   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
468   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the 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   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
475   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
476 };
477
478 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
479 static rtx *implicit_sets;
480
481 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
482 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
483
484 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
485    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
486    the start of the basic block.  */
487 static regset reg_set_bitmap;
488
489 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
490    This is used by compute_transp.
491    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
492    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
493    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
494 static sbitmap *reg_set_in_block;
495
496 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
497    memory within that block.  */
498 static rtx * modify_mem_list;
499 static bitmap modify_mem_list_set;
500
501 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
502 static rtx * canon_modify_mem_list;
503 static bitmap canon_modify_mem_list_set;
504
505 /* Various variables for statistics gathering.  */
506
507 /* Memory used in a pass.
508    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
509    to keep an eye on memory usage.  */
510 static int bytes_used;
511
512 /* GCSE substitutions made.  */
513 static int gcse_subst_count;
514 /* Number of copy instructions created.  */
515 static int gcse_create_count;
516 /* Number of local constants propagated.  */
517 static int local_const_prop_count;
518 /* Number of local copys propagated.  */
519 static int local_copy_prop_count;
520 /* Number of global constants propagated.  */
521 static int global_const_prop_count;
522 /* Number of global copys propagated.  */
523 static int global_copy_prop_count;
524 \f
525 /* For available exprs */
526 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen;
527
528 /* Objects of this type are passed around by the null-pointer check
529    removal routines.  */
530 struct null_pointer_info
531 {
532   /* The basic block being processed.  */
533   basic_block current_block;
534   /* The first register to be handled in this pass.  */
535   unsigned int min_reg;
536   /* One greater than the last register to be handled in this pass.  */
537   unsigned int max_reg;
538   sbitmap *nonnull_local;
539   sbitmap *nonnull_killed;
540 };
541 \f
542 static void compute_can_copy (void);
543 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
544 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
545 static void *grealloc (void *, size_t);
546 static void *gcse_alloc (unsigned long);
547 static void alloc_gcse_mem (rtx);
548 static void free_gcse_mem (void);
549 static void alloc_reg_set_mem (int);
550 static void free_reg_set_mem (void);
551 static void record_one_set (int, rtx);
552 static void replace_one_set (int, rtx, rtx);
553 static void record_set_info (rtx, rtx, void *);
554 static void compute_sets (rtx);
555 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
556 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
557 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
558 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
559 static int want_to_gcse_p (rtx);
560 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
561 static bool gcse_constant_p (rtx);
562 static int oprs_unchanged_p (rtx, rtx, int);
563 static int oprs_anticipatable_p (rtx, rtx);
564 static int oprs_available_p (rtx, rtx);
565 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
566                                   struct hash_table *);
567 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
568 static unsigned int hash_expr (rtx, enum machine_mode, int *, int);
569 static unsigned int hash_set (int, int);
570 static int expr_equiv_p (rtx, rtx);
571 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
572 static void record_last_mem_set_info (rtx);
573 static void record_last_set_info (rtx, rtx, void *);
574 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
575 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
576 static void free_hash_table (struct hash_table *);
577 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
578 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
579 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
580 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
581 static void reset_opr_set_tables (void);
582 static int oprs_not_set_p (rtx, rtx);
583 static void mark_call (rtx);
584 static void mark_set (rtx, rtx);
585 static void mark_clobber (rtx, rtx);
586 static void mark_oprs_set (rtx);
587 static void alloc_cprop_mem (int, int);
588 static void free_cprop_mem (void);
589 static void compute_transp (rtx, int, sbitmap *, int);
590 static void compute_transpout (void);
591 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
592                                       struct hash_table *);
593 static void compute_cprop_data (void);
594 static void find_used_regs (rtx *, void *);
595 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
596 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
597 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
598 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, rtx, void *);
599 static int load_killed_in_block_p (basic_block, int, rtx, int);
600 static void canon_list_insert (rtx, rtx, void *);
601 static int cprop_insn (rtx, int);
602 static int cprop (int);
603 static void find_implicit_sets (void);
604 static int one_cprop_pass (int, int, int);
605 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, int);
606 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
607 static bool reg_killed_on_edge (rtx, edge);
608 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
609 static int bypass_conditional_jumps (void);
610 static void alloc_pre_mem (int, int);
611 static void free_pre_mem (void);
612 static void compute_pre_data (void);
613 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
614                                     basic_block);
615 static void insert_insn_end_bb (struct expr *, basic_block, int);
616 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
617 static void pre_insert_copies (void);
618 static int pre_delete (void);
619 static int pre_gcse (void);
620 static int one_pre_gcse_pass (int);
621 static void add_label_notes (rtx, rtx);
622 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
623 static void free_code_hoist_mem (void);
624 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
625 static void compute_code_hoist_data (void);
626 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
627 static void hoist_code (void);
628 static int one_code_hoisting_pass (void);
629 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
630 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
631 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
632                                          basic_block, char *);
633 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
634 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
635 static void free_ldst_mems (void);
636 static void print_ldst_list (FILE *);
637 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
638 static int enumerate_ldsts (void);
639 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
640 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
641 static int simple_mem (rtx);
642 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
643 static void compute_ld_motion_mems (void);
644 static void trim_ld_motion_mems (void);
645 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
646 static void reg_set_info (rtx, rtx, void *);
647 static void reg_clear_last_set (rtx, rtx, void *);
648 static bool store_ops_ok (rtx, int *);
649 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
650 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
651 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
652 static int compute_store_table (void);
653 static bool load_kills_store (rtx, rtx, int);
654 static bool find_loads (rtx, rtx, int);
655 static bool store_killed_in_insn (rtx, rtx, rtx, int);
656 static bool store_killed_after (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *, rtx *);
657 static bool store_killed_before (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *);
658 static void build_store_vectors (void);
659 static void insert_insn_start_bb (rtx, basic_block);
660 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
661 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
662 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
663 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
664 static void free_store_memory (void);
665 static void store_motion (void);
666 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
667 static void clear_modify_mem_tables (void);
668 static void free_modify_mem_tables (void);
669 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
670 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
671 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, int, rtx*);
672 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
673 static void local_cprop_pass (int);
674 static bool is_too_expensive (const char *);
675 \f
676
677 /* Entry point for global common subexpression elimination.
678    F is the first instruction in the function.  */
679
680 int
681 gcse_main (rtx f, FILE *file)
682 {
683   int changed, pass;
684   /* Bytes used at start of pass.  */
685   int initial_bytes_used;
686   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
687   int max_pass_bytes;
688   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
689   char *gcse_obstack_bottom;
690
691   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
692      setjmp, so just punt to be safe.  */
693   if (current_function_calls_setjmp)
694     return 0;
695
696   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
697   run_jump_opt_after_gcse = 0;
698
699   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
700   debug_stderr = stderr;
701   gcse_file = file;
702
703   /* Identify the basic block information for this function, including
704      successors and predecessors.  */
705   max_gcse_regno = max_reg_num ();
706
707   if (file)
708     dump_flow_info (file);
709
710   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
711   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
712     return 0;
713
714   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
715   bytes_used = 0;
716
717   /* We need alias.  */
718   init_alias_analysis ();
719   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
720      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
721      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
722      computation.
723
724      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
725      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
726      information about memory sets when we build the hash tables.  */
727
728   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
729   compute_sets (f);
730
731   pass = 0;
732   initial_bytes_used = bytes_used;
733   max_pass_bytes = 0;
734   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
735   changed = 1;
736   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
737     {
738       changed = 0;
739       if (file)
740         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
741
742       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
743          and the reg_set_table data.  */
744       bytes_used = initial_bytes_used;
745
746       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
747       max_gcse_regno = max_reg_num ();
748
749       alloc_gcse_mem (f);
750
751       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
752          during this pass.  */
753       timevar_push (TV_CPROP1);
754       changed = one_cprop_pass (pass + 1, 0, 0);
755       timevar_pop (TV_CPROP1);
756
757       if (optimize_size)
758         /* Do nothing.  */ ;
759       else
760         {
761           timevar_push (TV_PRE);
762           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
763           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
764              recompute various things which are sized on the number of
765              basic blocks.  */
766           if (changed)
767             {
768               free_modify_mem_tables ();
769               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
770               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
771             }
772           free_reg_set_mem ();
773           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
774           compute_sets (f);
775           run_jump_opt_after_gcse = 1;
776           timevar_pop (TV_PRE);
777         }
778
779       if (max_pass_bytes < bytes_used)
780         max_pass_bytes = bytes_used;
781
782       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
783          not re-use the existing allocated memory because the tables
784          will not have info for the insns or registers created by
785          partial redundancy elimination.  */
786       free_gcse_mem ();
787
788       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
789          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
790          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
791          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
792       if (optimize_size)
793         {
794           timevar_push (TV_HOIST);
795           max_gcse_regno = max_reg_num ();
796           alloc_gcse_mem (f);
797           changed |= one_code_hoisting_pass ();
798           free_gcse_mem ();
799
800           if (max_pass_bytes < bytes_used)
801             max_pass_bytes = bytes_used;
802           timevar_pop (TV_HOIST);
803         }
804
805       if (file)
806         {
807           fprintf (file, "\n");
808           fflush (file);
809         }
810
811       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
812       pass++;
813     }
814
815   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
816      conditional jumps.  */
817
818   max_gcse_regno = max_reg_num ();
819   alloc_gcse_mem (f);
820   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
821   timevar_push (TV_CPROP2);
822   one_cprop_pass (pass + 1, 1, 0);
823   timevar_pop (TV_CPROP2);
824   free_gcse_mem ();
825
826   if (file)
827     {
828       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
829                current_function_name (), n_basic_blocks);
830       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
831                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
832     }
833
834   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
835   free_reg_set_mem ();
836
837   /* We are finished with alias.  */
838   end_alias_analysis ();
839   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
840
841   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
842     {
843       timevar_push (TV_LSM);
844       store_motion ();
845       timevar_pop (TV_LSM);
846     }
847
848   /* Record where pseudo-registers are set.  */
849   return run_jump_opt_after_gcse;
850 }
851 \f
852 /* Misc. utilities.  */
853
854 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
855    This is trivially true for integer and floating point values.
856    It may or may not be true for condition codes.  */
857 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
858
859 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
860
861 static void
862 compute_can_copy (void)
863 {
864   int i;
865 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
866   rtx reg, insn;
867 #endif
868   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
869
870   start_sequence ();
871   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
872     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
873       {
874 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
875         can_copy[i] = 0;
876 #else
877         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
878         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
879         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
880           can_copy[i] = 1;
881 #endif
882       }
883     else
884       can_copy[i] = 1;
885
886   end_sequence ();
887 }
888
889 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
890
891 bool
892 can_copy_p (enum machine_mode mode)
893 {
894   static bool can_copy_init_p = false;
895
896   if (! can_copy_init_p)
897     {
898       compute_can_copy ();
899       can_copy_init_p = true;
900     }
901
902   return can_copy[mode] != 0;
903 }
904 \f
905 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
906
907 static void *
908 gmalloc (size_t size)
909 {
910   bytes_used += size;
911   return xmalloc (size);
912 }
913
914 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
915
916 static void *
917 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
918 {
919   bytes_used += nelem * elsize;
920   return xcalloc (nelem, elsize);
921 }
922
923 /* Cover function to xrealloc.
924    We don't record the additional size since we don't know it.
925    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
926
927 static void *
928 grealloc (void *ptr, size_t size)
929 {
930   return xrealloc (ptr, size);
931 }
932
933 /* Cover function to obstack_alloc.  */
934
935 static void *
936 gcse_alloc (unsigned long size)
937 {
938   bytes_used += size;
939   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
940 }
941
942 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
943    and reg/memory set tracking tables.
944
945    This is called at the start of each pass.  */
946
947 static void
948 alloc_gcse_mem (rtx f)
949 {
950   int i;
951   rtx insn;
952
953   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
954      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
955      and only apply to real insns.  */
956
957   max_uid = get_max_uid ();
958   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
959   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
960     {
961       if (INSN_P (insn))
962         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
963       else
964         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
965     }
966
967   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
968
969   max_cuid = i;
970   cuid_insn = gcalloc (max_cuid + 1, sizeof (rtx));
971   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
972     if (INSN_P (insn))
973       CUID_INSN (i++) = insn;
974
975   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
976   reg_set_bitmap = BITMAP_XMALLOC ();
977
978   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
979   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
980   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
981      basic block.  */
982   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
983   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
984   modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
985   canon_modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
986 }
987
988 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
989
990 static void
991 free_gcse_mem (void)
992 {
993   free (uid_cuid);
994   free (cuid_insn);
995
996   BITMAP_XFREE (reg_set_bitmap);
997
998   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
999   free_modify_mem_tables ();
1000   BITMAP_XFREE (modify_mem_list_set);
1001   BITMAP_XFREE (canon_modify_mem_list_set);
1002 }
1003 \f
1004 /* Compute the local properties of each recorded expression.
1005
1006    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
1007    other blocks.
1008
1009    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
1010    in the block.
1011
1012    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
1013    at least once and expression would contain the same value if the
1014    computation was moved to the end of the block.
1015
1016    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1017    least once and expression would contain the same value if the computation
1018    was moved to the beginning of the block.
1019
1020    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1021    basically the same information and thus can easily share this code.
1022
1023    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1024    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1025    particular property.
1026
1027    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1028    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1029    ABSALTERED.  */
1030
1031 static void
1032 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1033                           struct hash_table *table)
1034 {
1035   unsigned int i;
1036
1037   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1038   if (transp)
1039     {
1040       if (table->set_p)
1041         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1042       else
1043         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1044     }
1045
1046   if (comp)
1047     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1048   if (antloc)
1049     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1050
1051   for (i = 0; i < table->size; i++)
1052     {
1053       struct expr *expr;
1054
1055       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1056         {
1057           int indx = expr->bitmap_index;
1058           struct occr *occr;
1059
1060           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1061              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1062              then reset the bits for those that are.  */
1063           if (transp)
1064             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1065
1066           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1067              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1068           if (antloc)
1069             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1070               {
1071                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1072
1073                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1074                    initialize this.  */
1075                 occr->deleted_p = 0;
1076               }
1077
1078           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1079              we want to set to nonzero in COMP.  */
1080           if (comp)
1081             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1082               {
1083                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1084
1085                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1086                    initialize this.  */
1087                 occr->copied_p = 0;
1088               }
1089
1090           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1091              initialize this.  */
1092           expr->reaching_reg = 0;
1093         }
1094     }
1095 }
1096 \f
1097 /* Register set information.
1098
1099    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1100    modified.  */
1101
1102 static struct obstack reg_set_obstack;
1103
1104 static void
1105 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1106 {
1107   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1108   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1109
1110   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1111 }
1112
1113 static void
1114 free_reg_set_mem (void)
1115 {
1116   free (reg_set_table);
1117   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1118 }
1119
1120 /* An OLD_INSN that used to set REGNO was replaced by NEW_INSN.
1121    Update the corresponding `reg_set_table' entry accordingly.
1122    We assume that NEW_INSN is not already recorded in reg_set_table[regno].  */
1123
1124 static void
1125 replace_one_set (int regno, rtx old_insn, rtx new_insn)
1126 {
1127   struct reg_set *reg_info;
1128   if (regno >= reg_set_table_size)
1129     return;
1130   for (reg_info = reg_set_table[regno]; reg_info; reg_info = reg_info->next)
1131     if (reg_info->insn == old_insn)
1132       {
1133         reg_info->insn = new_insn;
1134         break;
1135       }
1136 }
1137
1138 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1139
1140 static void
1141 record_one_set (int regno, rtx insn)
1142 {
1143   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1144   struct reg_set *new_reg_info;
1145
1146   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1147   if (regno >= reg_set_table_size)
1148     {
1149       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1150
1151       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1152                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1153       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1154               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1155       reg_set_table_size = new_size;
1156     }
1157
1158   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1159   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1160   new_reg_info->insn = insn;
1161   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1162   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1163 }
1164
1165 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1166    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1167    occurring.  */
1168
1169 static void
1170 record_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1171 {
1172   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1173
1174   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1175     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1176 }
1177
1178 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1179
1180    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1181    `reg_set_table' for further documentation.  */
1182
1183 static void
1184 compute_sets (rtx f)
1185 {
1186   rtx insn;
1187
1188   for (insn = f; insn != 0; insn = NEXT_INSN (insn))
1189     if (INSN_P (insn))
1190       note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1191 }
1192 \f
1193 /* Hash table support.  */
1194
1195 struct reg_avail_info
1196 {
1197   basic_block last_bb;
1198   int first_set;
1199   int last_set;
1200 };
1201
1202 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1203 static basic_block current_bb;
1204
1205
1206 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1207    GCSE.  */
1208
1209 static int
1210 want_to_gcse_p (rtx x)
1211 {
1212   switch (GET_CODE (x))
1213     {
1214     case REG:
1215     case SUBREG:
1216     case CONST_INT:
1217     case CONST_DOUBLE:
1218     case CONST_VECTOR:
1219     case CALL:
1220       return 0;
1221
1222     default:
1223       return can_assign_to_reg_p (x);
1224     }
1225 }
1226
1227 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1228
1229 static GTY(()) rtx test_insn;
1230
1231 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1232
1233 static bool
1234 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1235 {
1236   int num_clobbers = 0;
1237   int icode;
1238
1239   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1240   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1241     return 1;
1242   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1243     return 0;
1244
1245   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1246      our test insn if we haven't already.  */
1247   if (test_insn == 0)
1248     {
1249       test_insn
1250         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1251                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1252                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1253                                       const0_rtx));
1254       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1255     }
1256
1257   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1258      valid.  */
1259   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1260   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1261   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1262           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1263 }
1264
1265 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1266    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1267    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1268
1269 static int
1270 oprs_unchanged_p (rtx x, rtx insn, int avail_p)
1271 {
1272   int i, j;
1273   enum rtx_code code;
1274   const char *fmt;
1275
1276   if (x == 0)
1277     return 1;
1278
1279   code = GET_CODE (x);
1280   switch (code)
1281     {
1282     case REG:
1283       {
1284         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1285
1286         if (info->last_bb != current_bb)
1287           return 1;
1288         if (avail_p)
1289           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1290         else
1291           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1292       }
1293
1294     case MEM:
1295       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1296                                   x, avail_p))
1297         return 0;
1298       else
1299         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1300
1301     case PRE_DEC:
1302     case PRE_INC:
1303     case POST_DEC:
1304     case POST_INC:
1305     case PRE_MODIFY:
1306     case POST_MODIFY:
1307       return 0;
1308
1309     case PC:
1310     case CC0: /*FIXME*/
1311     case CONST:
1312     case CONST_INT:
1313     case CONST_DOUBLE:
1314     case CONST_VECTOR:
1315     case SYMBOL_REF:
1316     case LABEL_REF:
1317     case ADDR_VEC:
1318     case ADDR_DIFF_VEC:
1319       return 1;
1320
1321     default:
1322       break;
1323     }
1324
1325   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1326     {
1327       if (fmt[i] == 'e')
1328         {
1329           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1330              level, change it into iteration.  This function is called enough
1331              to be worth it.  */
1332           if (i == 0)
1333             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1334
1335           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1336             return 0;
1337         }
1338       else if (fmt[i] == 'E')
1339         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1340           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1341             return 0;
1342     }
1343
1344   return 1;
1345 }
1346
1347 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1348    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1349    conflict between two memory references.  */
1350 static int gcse_mems_conflict_p;
1351
1352 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1353    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1354    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1355    this memory load.  */
1356 static rtx gcse_mem_operand;
1357
1358 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1359    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1360    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1361
1362 static void
1363 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1364                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1365 {
1366   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1367          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1368          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
1369          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1370     dest = XEXP (dest, 0);
1371
1372   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1373      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1374      elsewhere.  */
1375   if (! MEM_P (dest))
1376     return;
1377
1378   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1379      don't mark as killed this time.  */
1380
1381   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1382     {
1383       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1384         gcse_mems_conflict_p = 1;
1385       return;
1386     }
1387
1388   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1389                        rtx_addr_varies_p))
1390     gcse_mems_conflict_p = 1;
1391 }
1392
1393 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1394    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1395    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1396    before UID_LIMIT.
1397
1398    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1399    AVAIL_P to 0.  */
1400
1401 static int
1402 load_killed_in_block_p (basic_block bb, int uid_limit, rtx x, int avail_p)
1403 {
1404   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1405   while (list_entry)
1406     {
1407       rtx setter;
1408       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1409       if ((avail_p
1410            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1411           || (! avail_p
1412               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1413         {
1414           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1415           continue;
1416         }
1417
1418       setter = XEXP (list_entry, 0);
1419
1420       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1421          to pure functions are never put on the list, so we need not
1422          worry about them.  */
1423       if (CALL_P (setter))
1424         return 1;
1425
1426       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1427          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1428
1429          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1430          communicate via global variables.  Yuk.  */
1431       gcse_mem_operand = x;
1432       gcse_mems_conflict_p = 0;
1433       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1434       if (gcse_mems_conflict_p)
1435         return 1;
1436       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1437     }
1438   return 0;
1439 }
1440
1441 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1442    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1443
1444 static int
1445 oprs_anticipatable_p (rtx x, rtx insn)
1446 {
1447   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1448 }
1449
1450 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1451    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1452
1453 static int
1454 oprs_available_p (rtx x, rtx insn)
1455 {
1456   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1457 }
1458
1459 /* Hash expression X.
1460
1461    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1462    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1463    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1464    the current size of the hash table to be probed.  */
1465
1466 static unsigned int
1467 hash_expr (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1468            int hash_table_size)
1469 {
1470   unsigned int hash;
1471
1472   *do_not_record_p = 0;
1473
1474   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1475                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1476   return hash % hash_table_size;
1477 }
1478
1479 /* Hash a set of register REGNO.
1480
1481    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1482    propagation code.
1483
1484    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1485
1486 static unsigned int
1487 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1488 {
1489   unsigned int hash;
1490
1491   hash = regno;
1492   return hash % hash_table_size;
1493 }
1494
1495 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1496
1497 static int
1498 expr_equiv_p (rtx x, rtx y)
1499 {
1500   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1501 }
1502
1503 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1504    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1505    basic block.
1506
1507    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1508    It is only used if X is a CONST_INT.
1509
1510    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1511    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1512
1513 static void
1514 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1515                       int avail_p, struct hash_table *table)
1516 {
1517   int found, do_not_record_p;
1518   unsigned int hash;
1519   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1520   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1521   struct occr *last_occr = NULL;
1522
1523   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1524
1525   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1526      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1527      to or can't handle.  */
1528   if (do_not_record_p)
1529     return;
1530
1531   cur_expr = table->table[hash];
1532   found = 0;
1533
1534   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1535     {
1536       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1537          the list.  */
1538       last_expr = cur_expr;
1539       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1540     }
1541
1542   if (! found)
1543     {
1544       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1545       bytes_used += sizeof (struct expr);
1546       if (table->table[hash] == NULL)
1547         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1548         table->table[hash] = cur_expr;
1549       else
1550         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1551         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1552
1553       /* Set the fields of the expr element.  */
1554       cur_expr->expr = x;
1555       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1556       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1557       cur_expr->antic_occr = NULL;
1558       cur_expr->avail_occr = NULL;
1559     }
1560
1561   /* Now record the occurrence(s).  */
1562   if (antic_p)
1563     {
1564       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1565
1566       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1567       while (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1568         {
1569           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1570              the list.  */
1571           last_occr = antic_occr;
1572           antic_occr = antic_occr->next;
1573         }
1574
1575       if (antic_occr)
1576         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1577            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1578            block and the block is scanned from start to end.  */
1579         ; /* nothing to do */
1580       else
1581         {
1582           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1583           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1584           bytes_used += sizeof (struct occr);
1585           /* First occurrence of this expression in any block?  */
1586           if (cur_expr->antic_occr == NULL)
1587             cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1588           else
1589             last_occr->next = antic_occr;
1590
1591           antic_occr->insn = insn;
1592           antic_occr->next = NULL;
1593           antic_occr->deleted_p = 0;
1594         }
1595     }
1596
1597   if (avail_p)
1598     {
1599       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1600
1601       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1602       while (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1603         {
1604           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1605              the list.  */
1606           last_occr = avail_occr;
1607           avail_occr = avail_occr->next;
1608         }
1609
1610       if (avail_occr)
1611         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1612            Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1613            the last one in the block and the block is scanned from start
1614            to end.  */
1615         avail_occr->insn = insn;
1616       else
1617         {
1618           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1619           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1620           bytes_used += sizeof (struct occr);
1621
1622           /* First occurrence of this expression in any block?  */
1623           if (cur_expr->avail_occr == NULL)
1624             cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1625           else
1626             last_occr->next = avail_occr;
1627
1628           avail_occr->insn = insn;
1629           avail_occr->next = NULL;
1630           avail_occr->deleted_p = 0;
1631         }
1632     }
1633 }
1634
1635 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1636    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1637    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1638    basic block.  */
1639
1640 static void
1641 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1642 {
1643   int found;
1644   unsigned int hash;
1645   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1646   struct occr *cur_occr, *last_occr = NULL;
1647
1648   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1649
1650   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1651
1652   cur_expr = table->table[hash];
1653   found = 0;
1654
1655   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1656     {
1657       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1658          the list.  */
1659       last_expr = cur_expr;
1660       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1661     }
1662
1663   if (! found)
1664     {
1665       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1666       bytes_used += sizeof (struct expr);
1667       if (table->table[hash] == NULL)
1668         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1669         table->table[hash] = cur_expr;
1670       else
1671         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1672         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1673
1674       /* Set the fields of the expr element.
1675          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1676          performed on its operands.  */
1677       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1678       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1679       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1680       cur_expr->antic_occr = NULL;
1681       cur_expr->avail_occr = NULL;
1682     }
1683
1684   /* Now record the occurrence.  */
1685   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1686
1687   /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
1688   while (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1689     {
1690       /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
1691          the list.  */
1692       last_occr = cur_occr;
1693       cur_occr = cur_occr->next;
1694     }
1695
1696   if (cur_occr)
1697     /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1698        Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want the
1699        last one in the block and the block is scanned from start to end.  */
1700     cur_occr->insn = insn;
1701   else
1702     {
1703       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1704       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1705       bytes_used += sizeof (struct occr);
1706
1707       /* First occurrence of this expression in any block?  */
1708       if (cur_expr->avail_occr == NULL)
1709         cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1710       else
1711         last_occr->next = cur_occr;
1712
1713       cur_occr->insn = insn;
1714       cur_occr->next = NULL;
1715       cur_occr->deleted_p = 0;
1716     }
1717 }
1718
1719 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1720    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1721
1722 static bool
1723 gcse_constant_p (rtx x)
1724 {
1725   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1726   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1727       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1728       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1729     return true;
1730
1731   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1732      if they are not floating point registers.  */
1733   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1734       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1735       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1736       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1737       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1738     return true;
1739
1740   return CONSTANT_P (x);
1741 }
1742
1743 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1744    expression one).  */
1745
1746 static void
1747 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1748 {
1749   rtx src = SET_SRC (pat);
1750   rtx dest = SET_DEST (pat);
1751   rtx note;
1752
1753   if (GET_CODE (src) == CALL)
1754     hash_scan_call (src, insn, table);
1755
1756   else if (REG_P (dest))
1757     {
1758       unsigned int regno = REGNO (dest);
1759       rtx tmp;
1760
1761       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
1762          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
1763       if (table->set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
1764           && gcse_constant_p (XEXP (note, 0)))
1765         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1766
1767       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1768       if (! table->set_p
1769           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1770           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1771           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1772           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1773              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1774              for now.  */
1775           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1776           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1777           && want_to_gcse_p (src)
1778           /* Don't CSE a nop.  */
1779           && ! set_noop_p (pat)
1780           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1781              At this point this only function parameters should have
1782              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1783              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1784              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1785           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1786               || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1787         {
1788           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1789              modified before this insn or if this is not the only SET in
1790              this insn.  */
1791           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
1792           /* An expression is not available if its operands are
1793              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1794              available if this is a branch, because we can't insert
1795              a set after the branch.  */
1796           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1797                          && ! JUMP_P (insn));
1798
1799           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1800         }
1801
1802       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1803       else if (table->set_p
1804                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1805                && ((REG_P (src)
1806                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1807                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1808                     && REGNO (src) != regno)
1809                    || gcse_constant_p (src))
1810                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1811                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1812                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1813                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1814                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
1815                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
1816         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1817     }
1818   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1819      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1820      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1821   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1822       {
1823         unsigned int regno = REGNO (src);
1824
1825         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1826         if (! table->set_p
1827             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1828             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1829            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1830            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1831            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1832               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1833               for now.  */
1834            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1835            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1836            && want_to_gcse_p (dest)
1837            /* Don't CSE a nop.  */
1838            && ! set_noop_p (pat)
1839            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1840               At this point this only function parameters should have
1841               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1842               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1843               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1844            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1845                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1846              {
1847                /* Stores are never anticipatable.  */
1848                int antic_p = 0;
1849                /* An expression is not available if its operands are
1850                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1851                   available if this is a branch, because we can't insert
1852                   a set after the branch.  */
1853                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1854                              && ! JUMP_P (insn);
1855
1856                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1857                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1858                                      antic_p, avail_p, table);
1859              }
1860       }
1861 }
1862
1863 static void
1864 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1865                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1866 {
1867   /* Currently nothing to do.  */
1868 }
1869
1870 static void
1871 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1872                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1873 {
1874   /* Currently nothing to do.  */
1875 }
1876
1877 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1878
1879    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1880
1881    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1882    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1883    are also in the PARALLEL.  Later.
1884
1885    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1886    otherwise it is for the expression hash table.
1887    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1888    not record any expressions.  */
1889
1890 static void
1891 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1892 {
1893   rtx pat = PATTERN (insn);
1894   int i;
1895
1896   if (in_libcall_block)
1897     return;
1898
1899   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1900      what's been modified.  */
1901
1902   if (GET_CODE (pat) == SET)
1903     hash_scan_set (pat, insn, table);
1904   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1905     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1906       {
1907         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1908
1909         if (GET_CODE (x) == SET)
1910           hash_scan_set (x, insn, table);
1911         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1912           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1913         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1914           hash_scan_call (x, insn, table);
1915       }
1916
1917   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1918     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1919   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1920     hash_scan_call (pat, insn, table);
1921 }
1922
1923 static void
1924 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1925 {
1926   int i;
1927   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1928   struct expr **flat_table;
1929   unsigned int *hash_val;
1930   struct expr *expr;
1931
1932   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1933   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1934
1935   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1936     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1937       {
1938         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1939         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1940       }
1941
1942   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1943            name, table->size, table->n_elems);
1944
1945   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1946     if (flat_table[i] != 0)
1947       {
1948         expr = flat_table[i];
1949         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1950                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1951         print_rtl (file, expr->expr);
1952         fprintf (file, "\n");
1953       }
1954
1955   fprintf (file, "\n");
1956
1957   free (flat_table);
1958   free (hash_val);
1959 }
1960
1961 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1962
1963    first_set records the first place in the block where the register
1964    is set and is used to compute "anticipatability".
1965
1966    last_set records the last place in the block where the register
1967    is set and is used to compute "availability".
1968
1969    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1970    valid, as a quick test to invalidate them.
1971
1972    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1973    and is used to compute "transparency".  */
1974
1975 static void
1976 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1977 {
1978   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1979   int cuid = INSN_CUID (insn);
1980
1981   info->last_set = cuid;
1982   if (info->last_bb != current_bb)
1983     {
1984       info->last_bb = current_bb;
1985       info->first_set = cuid;
1986       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1987     }
1988 }
1989
1990
1991 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1992    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1993    taken off pairwise.  */
1994
1995 static void
1996 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1997                    void * v_insn)
1998 {
1999   rtx dest_addr, insn;
2000   int bb;
2001
2002   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2003       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2004       || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2005       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2006     dest = XEXP (dest, 0);
2007
2008   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
2009      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
2010      elsewhere.  */
2011
2012   if (! MEM_P (dest))
2013     return;
2014
2015   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
2016   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
2017   insn = (rtx) v_insn;
2018   bb = BLOCK_NUM (insn);
2019
2020   canon_modify_mem_list[bb] =
2021     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
2022   canon_modify_mem_list[bb] =
2023     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
2024   bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, bb);
2025 }
2026
2027 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
2028    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
2029    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
2030
2031 static void
2032 record_last_mem_set_info (rtx insn)
2033 {
2034   int bb = BLOCK_NUM (insn);
2035
2036   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
2037      everything.  */
2038   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
2039   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
2040
2041   if (CALL_P (insn))
2042     {
2043       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
2044          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
2045          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
2046       canon_modify_mem_list[bb] =
2047         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
2048       bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, bb);
2049     }
2050   else
2051     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
2052 }
2053
2054 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2055    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2056    the SET is taking place.  */
2057
2058 static void
2059 record_last_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2060 {
2061   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2062
2063   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2064     dest = SUBREG_REG (dest);
2065
2066   if (REG_P (dest))
2067     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2068   else if (MEM_P (dest)
2069            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2070            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2071     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2072 }
2073
2074 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2075
2076    Expression entries are placed in the hash table if
2077    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2078    - src is something we want to perform GCSE on,
2079    - none of the operands are subsequently modified in the block
2080
2081    Assignment entries are placed in the hash table if
2082    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2083    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2084    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2085
2086    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2087
2088    TABLE is the table computed.  */
2089
2090 static void
2091 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2092 {
2093   unsigned int i;
2094
2095   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2096      registers are set in which blocks.
2097      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2098      compute.  Later.  */
2099   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2100
2101   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2102   clear_modify_mem_tables ();
2103   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2104   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2105
2106   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2107     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2108
2109   FOR_EACH_BB (current_bb)
2110     {
2111       rtx insn;
2112       unsigned int regno;
2113       int in_libcall_block;
2114
2115       /* First pass over the instructions records information used to
2116          determine when registers and memory are first and last set.
2117          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2118          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2119
2120       for (insn = BB_HEAD (current_bb);
2121            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (current_bb));
2122            insn = NEXT_INSN (insn))
2123         {
2124           if (! INSN_P (insn))
2125             continue;
2126
2127           if (CALL_P (insn))
2128             {
2129               bool clobbers_all = false;
2130 #ifdef NON_SAVING_SETJMP
2131               if (NON_SAVING_SETJMP
2132                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
2133                 clobbers_all = true;
2134 #endif
2135
2136               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2137                 if (clobbers_all
2138                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2139                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2140
2141               mark_call (insn);
2142             }
2143
2144           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2145         }
2146
2147       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2148       if (table->set_p
2149           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2150         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2151                        BB_HEAD (current_bb), table);
2152
2153       /* The next pass builds the hash table.  */
2154
2155       for (insn = BB_HEAD (current_bb), in_libcall_block = 0;
2156            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (current_bb));
2157            insn = NEXT_INSN (insn))
2158         if (INSN_P (insn))
2159           {
2160             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2161               in_libcall_block = 1;
2162             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2163               in_libcall_block = 0;
2164             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2165             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2166               in_libcall_block = 0;
2167           }
2168     }
2169
2170   free (reg_avail_info);
2171   reg_avail_info = NULL;
2172 }
2173
2174 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2175    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2176    It is used to determine the number of buckets to use.
2177    SET_P determines whether set or expression table will
2178    be created.  */
2179
2180 static void
2181 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2182 {
2183   int n;
2184
2185   table->size = n_insns / 4;
2186   if (table->size < 11)
2187     table->size = 11;
2188
2189   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2190      Making it an odd number is simplest for now.
2191      ??? Later take some measurements.  */
2192   table->size |= 1;
2193   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2194   table->table = gmalloc (n);
2195   table->set_p = set_p;
2196 }
2197
2198 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2199
2200 static void
2201 free_hash_table (struct hash_table *table)
2202 {
2203   free (table->table);
2204 }
2205
2206 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2207    expression hash table.  */
2208
2209 static void
2210 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2211 {
2212   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2213   table->n_elems = 0;
2214   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2215
2216   compute_hash_table_work (table);
2217 }
2218 \f
2219 /* Expression tracking support.  */
2220
2221 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2222    table entry, or NULL if not found.  */
2223
2224 static struct expr *
2225 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2226 {
2227   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2228   struct expr *expr;
2229
2230   expr = table->table[hash];
2231
2232   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2233     expr = expr->next_same_hash;
2234
2235   return expr;
2236 }
2237
2238 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2239
2240 static struct expr *
2241 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2242 {
2243   do
2244     expr = expr->next_same_hash;
2245   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2246
2247   return expr;
2248 }
2249
2250 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2251    types may be mixed.  */
2252
2253 static void
2254 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2255 {
2256   rtx list, next;
2257
2258   for (list = *listp; list ; list = next)
2259     {
2260       next = XEXP (list, 1);
2261       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2262         free_EXPR_LIST_node (list);
2263       else
2264         free_INSN_LIST_node (list);
2265     }
2266
2267   *listp = NULL;
2268 }
2269
2270 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2271 static void
2272 clear_modify_mem_tables (void)
2273 {
2274   int i;
2275
2276   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP
2277     (modify_mem_list_set, 0, i, free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i));
2278   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2279
2280   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP
2281     (canon_modify_mem_list_set, 0, i,
2282      free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i));
2283   bitmap_clear (canon_modify_mem_list_set);
2284 }
2285
2286 /* Release memory used by modify_mem_list_set and canon_modify_mem_list_set.  */
2287
2288 static void
2289 free_modify_mem_tables (void)
2290 {
2291   clear_modify_mem_tables ();
2292   free (modify_mem_list);
2293   free (canon_modify_mem_list);
2294   modify_mem_list = 0;
2295   canon_modify_mem_list = 0;
2296 }
2297
2298 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2299    start of the block].  */
2300
2301 static void
2302 reset_opr_set_tables (void)
2303 {
2304   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2305      the block.  */
2306   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2307
2308   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2309      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2310      location has been modified.  */
2311   clear_modify_mem_tables ();
2312 }
2313
2314 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2315    INSN's basic block.  */
2316
2317 static int
2318 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2319 {
2320   int i, j;
2321   enum rtx_code code;
2322   const char *fmt;
2323
2324   if (x == 0)
2325     return 1;
2326
2327   code = GET_CODE (x);
2328   switch (code)
2329     {
2330     case PC:
2331     case CC0:
2332     case CONST:
2333     case CONST_INT:
2334     case CONST_DOUBLE:
2335     case CONST_VECTOR:
2336     case SYMBOL_REF:
2337     case LABEL_REF:
2338     case ADDR_VEC:
2339     case ADDR_DIFF_VEC:
2340       return 1;
2341
2342     case MEM:
2343       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2344                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2345         return 0;
2346       else
2347         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2348
2349     case REG:
2350       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2351
2352     default:
2353       break;
2354     }
2355
2356   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2357     {
2358       if (fmt[i] == 'e')
2359         {
2360           /* If we are about to do the last recursive call
2361              needed at this level, change it into iteration.
2362              This function is called enough to be worth it.  */
2363           if (i == 0)
2364             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2365
2366           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2367             return 0;
2368         }
2369       else if (fmt[i] == 'E')
2370         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2371           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2372             return 0;
2373     }
2374
2375   return 1;
2376 }
2377
2378 /* Mark things set by a CALL.  */
2379
2380 static void
2381 mark_call (rtx insn)
2382 {
2383   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2384     record_last_mem_set_info (insn);
2385 }
2386
2387 /* Mark things set by a SET.  */
2388
2389 static void
2390 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2391 {
2392   rtx dest = SET_DEST (pat);
2393
2394   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2395          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2396          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2397          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2398     dest = XEXP (dest, 0);
2399
2400   if (REG_P (dest))
2401     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2402   else if (MEM_P (dest))
2403     record_last_mem_set_info (insn);
2404
2405   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2406     mark_call (insn);
2407 }
2408
2409 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2410
2411 static void
2412 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2413 {
2414   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2415
2416   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2417     clob = XEXP (clob, 0);
2418
2419   if (REG_P (clob))
2420     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2421   else
2422     record_last_mem_set_info (insn);
2423 }
2424
2425 /* Record things set by INSN.
2426    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2427
2428 static void
2429 mark_oprs_set (rtx insn)
2430 {
2431   rtx pat = PATTERN (insn);
2432   int i;
2433
2434   if (GET_CODE (pat) == SET)
2435     mark_set (pat, insn);
2436   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2437     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2438       {
2439         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2440
2441         if (GET_CODE (x) == SET)
2442           mark_set (x, insn);
2443         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2444           mark_clobber (x, insn);
2445         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2446           mark_call (insn);
2447       }
2448
2449   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2450     mark_clobber (pat, insn);
2451   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2452     mark_call (insn);
2453 }
2454
2455 \f
2456 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2457
2458 /* Local properties of assignments.  */
2459 static sbitmap *cprop_pavloc;
2460 static sbitmap *cprop_absaltered;
2461
2462 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2463 static sbitmap *cprop_avin;
2464 static sbitmap *cprop_avout;
2465
2466 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2467    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2468
2469 static void
2470 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2471 {
2472   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2473   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2474
2475   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2476   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2477 }
2478
2479 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2480
2481 static void
2482 free_cprop_mem (void)
2483 {
2484   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2485   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2486   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2487   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2488 }
2489
2490 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2491    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2492    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2493    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2494    bit in BMAP.  */
2495
2496 static void
2497 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2498 {
2499   int i, j;
2500   basic_block bb;
2501   enum rtx_code code;
2502   reg_set *r;
2503   const char *fmt;
2504
2505   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2506      can't do it when there's no return value.  */
2507  repeat:
2508
2509   if (x == 0)
2510     return;
2511
2512   code = GET_CODE (x);
2513   switch (code)
2514     {
2515     case REG:
2516       if (set_p)
2517         {
2518           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2519             {
2520               FOR_EACH_BB (bb)
2521                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2522                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2523             }
2524           else
2525             {
2526               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2527                 SET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
2528             }
2529         }
2530       else
2531         {
2532           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2533             {
2534               FOR_EACH_BB (bb)
2535                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2536                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2537             }
2538           else
2539             {
2540               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2541                 RESET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
2542             }
2543         }
2544
2545       return;
2546
2547     case MEM:
2548       FOR_EACH_BB (bb)
2549         {
2550           rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb->index];
2551
2552           while (list_entry)
2553             {
2554               rtx dest, dest_addr;
2555
2556               if (CALL_P (XEXP (list_entry, 0)))
2557                 {
2558                   if (set_p)
2559                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2560                   else
2561                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2562                   break;
2563                 }
2564               /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2565                  Examine each hunk of memory that is modified.  */
2566
2567               dest = XEXP (list_entry, 0);
2568               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2569               dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2570
2571               if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2572                                          x, rtx_addr_varies_p))
2573                 {
2574                   if (set_p)
2575                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2576                   else
2577                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2578                   break;
2579                 }
2580               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2581             }
2582         }
2583
2584       x = XEXP (x, 0);
2585       goto repeat;
2586
2587     case PC:
2588     case CC0: /*FIXME*/
2589     case CONST:
2590     case CONST_INT:
2591     case CONST_DOUBLE:
2592     case CONST_VECTOR:
2593     case SYMBOL_REF:
2594     case LABEL_REF:
2595     case ADDR_VEC:
2596     case ADDR_DIFF_VEC:
2597       return;
2598
2599     default:
2600       break;
2601     }
2602
2603   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2604     {
2605       if (fmt[i] == 'e')
2606         {
2607           /* If we are about to do the last recursive call
2608              needed at this level, change it into iteration.
2609              This function is called enough to be worth it.  */
2610           if (i == 0)
2611             {
2612               x = XEXP (x, i);
2613               goto repeat;
2614             }
2615
2616           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2617         }
2618       else if (fmt[i] == 'E')
2619         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2620           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2621     }
2622 }
2623
2624 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2625    propagation.  */
2626
2627 static void
2628 compute_cprop_data (void)
2629 {
2630   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2631   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2632                      cprop_avout, cprop_avin);
2633 }
2634 \f
2635 /* Copy/constant propagation.  */
2636
2637 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2638 #define MAX_USES 8
2639
2640 /* Table of uses found in an insn.
2641    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2642 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2643
2644 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2645 static int reg_use_count;
2646
2647 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2648    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2649    and contains the number of uses in the table upon exit.
2650
2651    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2652    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2653
2654 static void
2655 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2656 {
2657   int i, j;
2658   enum rtx_code code;
2659   const char *fmt;
2660   rtx x = *xptr;
2661
2662   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2663      can't do it when there's no return value.  */
2664  repeat:
2665   if (x == 0)
2666     return;
2667
2668   code = GET_CODE (x);
2669   if (REG_P (x))
2670     {
2671       if (reg_use_count == MAX_USES)
2672         return;
2673
2674       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2675       reg_use_count++;
2676     }
2677
2678   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2679
2680   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2681     {
2682       if (fmt[i] == 'e')
2683         {
2684           /* If we are about to do the last recursive call
2685              needed at this level, change it into iteration.
2686              This function is called enough to be worth it.  */
2687           if (i == 0)
2688             {
2689               x = XEXP (x, 0);
2690               goto repeat;
2691             }
2692
2693           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2694         }
2695       else if (fmt[i] == 'E')
2696         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2697           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2698     }
2699 }
2700
2701 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2702    Returns nonzero is successful.  */
2703
2704 static int
2705 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2706 {
2707   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2708   rtx src = 0;
2709   int success = 0;
2710   rtx set = single_set (insn);
2711
2712   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2713   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2714     success = 1;
2715
2716   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2717   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2718     {
2719       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2720
2721       if (src)
2722         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2723     }
2724
2725   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
2726      replacement.  */
2727   if (note != 0)
2728     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
2729
2730   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2731     {
2732       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2733          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2734          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2735       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2736
2737       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2738           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2739         success = 1;
2740
2741       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2742          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2743          lose information.  */
2744       if (!success && note == 0 && set != 0
2745           && GET_CODE (XEXP (set, 0)) != ZERO_EXTRACT
2746           && GET_CODE (XEXP (set, 0)) != SIGN_EXTRACT)
2747         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2748     }
2749
2750   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2751      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2752      not to happen, because previous code ought to synthesize
2753      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2754   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
2755     remove_note (insn, note);
2756
2757   return success;
2758 }
2759
2760 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2761    NULL no such set is found.  */
2762
2763 static struct expr *
2764 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2765 {
2766   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2767      use in a substitution.  */
2768   struct expr *set1 = 0;
2769
2770   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2771      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2772      need two sets like this available at the start of the block:
2773
2774        (set (reg X) (reg Y))
2775        (set (reg Y) (reg X))
2776
2777      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2778      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2779   while (1)
2780     {
2781       rtx src;
2782       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2783
2784       /* Find a set that is available at the start of the block
2785          which contains INSN.  */
2786       while (set)
2787         {
2788           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2789             break;
2790           set = next_set (regno, set);
2791         }
2792
2793       /* If no available set was found we've reached the end of the
2794          (possibly empty) copy chain.  */
2795       if (set == 0)
2796         break;
2797
2798       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2799
2800       src = SET_SRC (set->expr);
2801
2802       /* We know the set is available.
2803          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2804          have changed since the start of the block).
2805
2806          If the source operand changed, we may still use it for the next
2807          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2808
2809       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2810         set1 = set;
2811
2812       /* If the source of the set is anything except a register, then
2813          we have reached the end of the copy chain.  */
2814       if (! REG_P (src))
2815         break;
2816
2817       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2818          and see if we have an available copy into SRC.  */
2819       regno = REGNO (src);
2820     }
2821
2822   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2823      INSN.  */
2824   return set1;
2825 }
2826
2827 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2828    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2829    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2830    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2831    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2832    if a change was made.  */
2833
2834 static int
2835 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2836 {
2837   rtx new, set_src, note_src;
2838   rtx set = pc_set (jump);
2839   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2840
2841   if (note)
2842     {
2843       note_src = XEXP (note, 0);
2844       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2845         note_src = NULL_RTX;
2846     }
2847   else note_src = NULL_RTX;
2848
2849   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2850   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2851
2852   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2853      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2854   if (setcc != NULL_RTX
2855       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2856       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2857     {
2858       rtx setcc_src;
2859       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2860       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2861       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2862                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2863       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2864                                       setcc_src);
2865     }
2866   else
2867     setcc = NULL_RTX;
2868
2869   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2870
2871   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2872   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2873     return 0;
2874
2875   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2876   if (new == pc_rtx)
2877     delete_insn (jump);
2878   else
2879     {
2880       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2881          to one computed by setcc.  */
2882       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2883         return 0;
2884       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2885         {
2886           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2887              are two registers to be replaced by constants before the entire
2888              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2889              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2890              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2891              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2892              we need to attach a note to the branch itself to make this
2893              optimization work.  */
2894
2895           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2896             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2897           return 0;
2898         }
2899
2900       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2901       if (note_src)
2902         remove_note (jump, note);
2903
2904       /* If this has turned into an unconditional jump,
2905          then put a barrier after it so that the unreachable
2906          code will be deleted.  */
2907       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
2908         emit_barrier_after (jump);
2909      }
2910
2911 #ifdef HAVE_cc0
2912   /* Delete the cc0 setter.  */
2913   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2914     delete_insn (setcc);
2915 #endif
2916
2917   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2918
2919   global_const_prop_count++;
2920   if (gcse_file != NULL)
2921     {
2922       fprintf (gcse_file,
2923                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2924                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2925       print_rtl (gcse_file, src);
2926       fprintf (gcse_file, "\n");
2927     }
2928   purge_dead_edges (bb);
2929
2930   return 1;
2931 }
2932
2933 static bool
2934 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, int alter_jumps)
2935 {
2936   rtx sset;
2937
2938   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2939      conditional branch instructions first.  */
2940   if (alter_jumps
2941       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2942       && NEXT_INSN (insn)
2943       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2944     {
2945       rtx dest = SET_DEST (sset);
2946       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2947           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2948         return 1;
2949     }
2950
2951   /* Handle normal insns next.  */
2952   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2953       && try_replace_reg (from, to, insn))
2954     return 1;
2955
2956   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2957      We're pretty specific about what we will handle in this
2958      code, we can extend this as necessary over time.
2959
2960      Right now the insn in question must look like
2961      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2962   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2963     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2964   return 0;
2965 }
2966
2967 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2968    The result is nonzero if a change was made.  */
2969
2970 static int
2971 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2972 {
2973   struct reg_use *reg_used;
2974   int changed = 0;
2975   rtx note;
2976
2977   if (!INSN_P (insn))
2978     return 0;
2979
2980   reg_use_count = 0;
2981   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2982
2983   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2984
2985   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2986   if (note)
2987     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2988
2989   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2990        reg_used++, reg_use_count--)
2991     {
2992       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2993       rtx pat, src;
2994       struct expr *set;
2995
2996       /* Ignore registers created by GCSE.
2997          We do this because ...  */
2998       if (regno >= max_gcse_regno)
2999         continue;
3000
3001       /* If the register has already been set in this block, there's
3002          nothing we can do.  */
3003       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
3004         continue;
3005
3006       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
3007          at the start of the block.  */
3008       set = find_avail_set (regno, insn);
3009       if (! set)
3010         continue;
3011
3012       pat = set->expr;
3013       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
3014       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
3015
3016       src = SET_SRC (pat);
3017
3018       /* Constant propagation.  */
3019       if (gcse_constant_p (src))
3020         {
3021           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
3022             {
3023               changed = 1;
3024               global_const_prop_count++;
3025               if (gcse_file != NULL)
3026                 {
3027                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
3028                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
3029                   print_rtl (gcse_file, src);
3030                   fprintf (gcse_file, "\n");
3031                 }
3032               if (INSN_DELETED_P (insn))
3033                 return 1;
3034             }
3035         }
3036       else if (REG_P (src)
3037                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3038                && REGNO (src) != regno)
3039         {
3040           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
3041             {
3042               changed = 1;
3043               global_copy_prop_count++;
3044               if (gcse_file != NULL)
3045                 {
3046                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3047                            regno, INSN_UID (insn));
3048                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
3049                 }
3050
3051               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
3052                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
3053               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
3054                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
3055                  and made things worse.  */
3056             }
3057         }
3058     }
3059
3060   return changed;
3061 }
3062
3063 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
3064    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
3065    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3066    can legitimately make replacements.  */
3067
3068 static void
3069 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3070 {
3071   rtx x = *xptr;
3072
3073   if (x == 0)
3074     return;
3075
3076   switch (GET_CODE (x))
3077     {
3078     case ZERO_EXTRACT:
3079     case SIGN_EXTRACT:
3080     case STRICT_LOW_PART:
3081       return;
3082
3083     case PRE_DEC:
3084     case PRE_INC:
3085     case POST_DEC:
3086     case POST_INC:
3087     case PRE_MODIFY:
3088     case POST_MODIFY:
3089       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3090          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3091          codes nonetheless.  */
3092       return;
3093
3094     case SUBREG:
3095       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3096          the non-written words unchanged.  */
3097       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3098         return;
3099       break;
3100
3101     default:
3102       break;
3103     }
3104
3105   find_used_regs (xptr, data);
3106 }
3107
3108 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3109    their REG_EQUAL notes need updating.  */
3110
3111 static bool
3112 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, int alter_jumps, rtx *libcall_sp)
3113 {
3114   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3115
3116   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3117      change the hard registers mentioned.  */
3118   if (REG_P (x)
3119       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3120           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3121               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3122     {
3123       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3124       struct elt_loc_list *l;
3125
3126       if (!val)
3127         return false;
3128       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3129         {
3130           rtx this_rtx = l->loc;
3131           rtx note;
3132
3133           if (l->in_libcall)
3134             continue;
3135
3136           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3137             newcnst = this_rtx;
3138           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3139               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3140                  At this point this only function parameters should have
3141                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3142                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3143                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3144               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3145                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3146             newreg = this_rtx;
3147         }
3148       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3149         {
3150           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
3151              match the new register, we either have to abandon this replacement
3152              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
3153              or make it delete the REG_EUAQL note, and fix up all passes that
3154              require the REG_EQUAL note there.  */
3155           bool adjusted;
3156
3157           adjusted = adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp);
3158           gcc_assert (adjusted);
3159           
3160           if (gcse_file != NULL)
3161             {
3162               fprintf (gcse_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3163                        REGNO (x));
3164               fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
3165                        INSN_UID (insn));
3166               print_rtl (gcse_file, newcnst);
3167               fprintf (gcse_file, "\n");
3168             }
3169           local_const_prop_count++;
3170           return true;
3171         }
3172       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3173         {
3174           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
3175           if (gcse_file != NULL)
3176             {
3177               fprintf (gcse_file,
3178                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3179                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3180               fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3181             }
3182           local_copy_prop_count++;
3183           return true;
3184         }
3185     }
3186   return false;
3187 }
3188
3189 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3190    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
3191    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
3192    be made.  */
3193 static bool
3194 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
3195 {
3196   rtx end;
3197
3198   while ((end = *libcall_sp++))
3199     {
3200       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3201
3202       if (! note)
3203         continue;
3204
3205       if (REG_P (newval))
3206         {
3207           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
3208             {
3209               do
3210                 {
3211                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3212                   if (! note)
3213                     continue;
3214                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
3215                     return false;
3216                 }
3217               while ((end = *libcall_sp++));
3218               return true;
3219             }
3220         }
3221       XEXP (note, 0) = replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
3222       insn = end;
3223     }
3224   return true;
3225 }
3226
3227 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3228
3229 static void
3230 local_cprop_pass (int alter_jumps)
3231 {
3232   rtx insn;
3233   struct reg_use *reg_used;
3234   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3235   bool changed = false;
3236
3237   cselib_init (false);
3238   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3239   *libcall_sp = 0;
3240   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3241     {
3242       if (INSN_P (insn))
3243         {
3244           rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3245
3246           if (note)
3247             {
3248               gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3249               *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3250             }
3251           note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3252           if (note)
3253             libcall_sp++;
3254           note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3255           do
3256             {
3257               reg_use_count = 0;
3258               note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs, NULL);
3259               if (note)
3260                 local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3261
3262               for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3263                    reg_used++, reg_use_count--)
3264                 if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3265                     libcall_sp))
3266                   {
3267                     changed = true;
3268                     break;
3269                   }
3270               if (INSN_DELETED_P (insn))
3271                 break;
3272             }
3273           while (reg_use_count);
3274         }
3275       cselib_process_insn (insn);
3276     }
3277   cselib_finish ();
3278   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3279   if (changed && alter_jumps)
3280     {
3281       delete_unreachable_blocks ();
3282       free_reg_set_mem ();
3283       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3284       compute_sets (get_insns ());
3285     }
3286 }
3287
3288 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3289    nonzero if a change was made.  */
3290
3291 static int
3292 cprop (int alter_jumps)
3293 {
3294   int changed;
3295   basic_block bb;
3296   rtx insn;
3297
3298   /* Note we start at block 1.  */
3299   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3300     {
3301       if (gcse_file != NULL)
3302         fprintf (gcse_file, "\n");
3303       return 0;
3304     }
3305
3306   changed = 0;
3307   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3308     {
3309       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3310          start of the block].  */
3311       reset_opr_set_tables ();
3312
3313       for (insn = BB_HEAD (bb);
3314            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
3315            insn = NEXT_INSN (insn))
3316         if (INSN_P (insn))
3317           {
3318             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3319
3320             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3321             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3322                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3323             if (! NOTE_P (insn))
3324               mark_oprs_set (insn);
3325           }
3326     }
3327
3328   if (gcse_file != NULL)
3329     fprintf (gcse_file, "\n");
3330
3331   return changed;
3332 }
3333
3334 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3335    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3336
3337    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3338    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3339    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3340    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3341    recording the value of *every* register scaned by canonicalize_condition,
3342    but this would require some code reorganization.  */
3343
3344 rtx
3345 fis_get_condition (rtx jump)
3346 {
3347   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3348 }
3349
3350 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3351    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3352
3353 static bool
3354 implicit_set_cond_p (rtx cond)
3355 {
3356   enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3357   rtx cst = XEXP (cond, 1);
3358
3359   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3360      contain a signed zero.  */
3361   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3362     {
3363       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3364          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3365          the optimization can't be performed.  */
3366       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3367          always return zero for them.  */
3368       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3369         {
3370           REAL_VALUE_TYPE d;
3371           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3372           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3373             return 0;
3374         }
3375       else
3376         return 0;
3377     }
3378
3379   return gcse_constant_p (cst);
3380 }
3381
3382 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3383    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3384    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3385    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3386    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3387    basic block.  */
3388
3389 static void
3390 find_implicit_sets (void)
3391 {
3392   basic_block bb, dest;
3393   unsigned int count;
3394   rtx cond, new;
3395
3396   count = 0;
3397   FOR_EACH_BB (bb)
3398     /* Check for more than one successor.  */
3399     if (bb->succ && bb->succ->succ_next)
3400       {
3401         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3402
3403         if (cond
3404             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3405             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3406             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3407             && implicit_set_cond_p (cond))
3408           {
3409             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3410                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3411
3412             if (dest && ! dest->pred->pred_next
3413                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3414               {
3415                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3416                                              XEXP (cond, 1));
3417                 implicit_sets[dest->index] = new;
3418                 if (gcse_file)
3419                   {
3420                     fprintf(gcse_file, "Implicit set of reg %d in ",
3421                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3422                     fprintf(gcse_file, "basic block %d\n", dest->index);
3423                   }
3424                 count++;
3425               }
3426           }
3427       }
3428
3429   if (gcse_file)
3430     fprintf (gcse_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3431 }
3432
3433 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3434    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3435    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3436    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3437
3438 static int
3439 one_cprop_pass (int pass, int cprop_jumps, int bypass_jumps)
3440 {
3441   int changed = 0;
3442
3443   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3444   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3445
3446   local_cprop_pass (cprop_jumps);
3447
3448   /* Determine implicit sets.  */
3449   implicit_sets = xcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
3450   find_implicit_sets ();
3451
3452   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3453   compute_hash_table (&set_hash_table);
3454
3455   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3456   free (implicit_sets);
3457   implicit_sets = NULL;
3458
3459   if (gcse_file)
3460     dump_hash_table (gcse_file, "SET", &set_hash_table);
3461   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3462     {
3463       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3464       compute_cprop_data ();
3465       changed = cprop (cprop_jumps);
3466       if (bypass_jumps)
3467         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3468       free_cprop_mem ();
3469     }
3470
3471   free_hash_table (&set_hash_table);
3472
3473   if (gcse_file)
3474     {
3475       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3476                current_function_name (), pass, bytes_used);
3477       fprintf (gcse_file, "%d local const props, %d local copy props\n\n",
3478                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3479       fprintf (gcse_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3480                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3481     }
3482   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3483   if (changed && cprop_jumps)
3484     delete_unreachable_blocks ();
3485
3486   return changed;
3487 }
3488 \f
3489 /* Bypass conditional jumps.  */
3490
3491 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3492    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3493    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3494    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3495
3496 static int bypass_last_basic_block;
3497
3498 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3499    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3500    find_avail_set.  */
3501
3502 static struct expr *
3503 find_bypass_set (int regno, int bb)
3504 {
3505   struct expr *result = 0;
3506
3507   for (;;)
3508     {
3509       rtx src;
3510       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3511
3512       while (set)
3513         {
3514           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3515             break;
3516           set = next_set (regno, set);
3517         }
3518
3519       if (set == 0)
3520         break;
3521
3522       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3523
3524       src = SET_SRC (set->expr);
3525       if (gcse_constant_p (src))
3526         result = set;
3527
3528       if (! REG_P (src))
3529         break;
3530
3531       regno = REGNO (src);
3532     }
3533   return result;
3534 }
3535
3536
3537 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3538    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3539    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3540    function is required to check that our data flow analysis is still
3541    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3542
3543 static bool
3544 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
3545 {
3546   rtx insn;
3547
3548   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3549     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3550       return true;
3551
3552   return false;
3553 }
3554
3555 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3556    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3557    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3558    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3559    Returns nonzero if a change was made.
3560
3561    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3562    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3563    these inserted insns when performing its transformations.  */
3564
3565 static int
3566 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3567 {
3568   rtx insn, note;
3569   edge e, enext, edest;
3570   int i, change;
3571   int may_be_loop_header;
3572
3573   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3574
3575   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3576   reg_use_count = 0;
3577   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3578   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3579   if (note)
3580     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3581
3582   may_be_loop_header = false;
3583   for (e = bb->pred; e; e = e->pred_next)
3584     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3585       {
3586         may_be_loop_header = true;
3587         break;
3588       }
3589
3590   change = 0;
3591   for (e = bb->pred; e; e = enext)
3592     {
3593       enext = e->pred_next;
3594       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3595         continue;
3596
3597       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3598       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3599         continue;
3600
3601       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3602          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3603          optimizations, so prevent this.  */
3604       if (may_be_loop_header
3605           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3606         continue;
3607
3608       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3609         {
3610           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3611           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3612           basic_block dest, old_dest;
3613           struct expr *set;
3614           rtx src, new;
3615
3616           if (regno >= max_gcse_regno)
3617             continue;
3618
3619           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3620
3621           if (! set)
3622             continue;
3623
3624           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3625           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3626             continue;
3627
3628           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3629
3630           if (setcc != NULL)
3631               src = simplify_replace_rtx (src,
3632                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3633                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3634
3635           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3636                                       SET_SRC (set->expr));
3637
3638           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3639              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3640              has instructions associated with it, as these insns won't
3641              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3642
3643           if (new == pc_rtx)
3644             {
3645               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3646               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3647             }
3648           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3649             {
3650               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3651               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3652               for (edest = bb->succ; edest; edest = edest->succ_next)
3653                 if (edest->dest == dest && edest->insns.r)
3654                   {
3655                     dest = NULL;
3656                     break;
3657                   }
3658             }
3659           else
3660             dest = NULL;
3661
3662           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3663              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3664              edges.  */
3665
3666           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc))))
3667             {
3668               edge e2;
3669               for (e2 = e->src->succ; e2; e2 = e2->succ_next)
3670                 if (e2->dest == dest)
3671                   {
3672                     dest = NULL;
3673                     break;
3674                   }
3675             }
3676
3677           old_dest = e->dest;
3678           if (dest != NULL
3679               && dest != old_dest
3680               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3681             {
3682               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3683
3684               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3685                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3686               if (setcc)
3687                 {
3688                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3689                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3690                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3691                 }
3692
3693               if (gcse_file != NULL)
3694                 {
3695                   fprintf (gcse_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3696                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3697                            regno, INSN_UID (jump));
3698                   print_rtl (gcse_file, SET_SRC (set->expr));
3699                   fprintf (gcse_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3700                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3701                 }
3702               change = 1;
3703               break;
3704             }
3705         }
3706     }
3707   return change;
3708 }
3709
3710 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3711    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3712    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3713    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3714
3715    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3716
3717 static int
3718 bypass_conditional_jumps (void)
3719 {
3720   basic_block bb;
3721   int changed;
3722   rtx setcc;
3723   rtx insn;
3724   rtx dest;
3725
3726   /* Note we start at block 1.  */
3727   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3728     return 0;
3729
3730   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3731   mark_dfs_back_edges ();
3732
3733   changed = 0;
3734   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3735                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3736     {
3737       /* Check for more than one predecessor.  */
3738       if (bb->pred && bb->pred->pred_next)
3739         {
3740           setcc = NULL_RTX;
3741           for (insn = BB_HEAD (bb);
3742                insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
3743                insn = NEXT_INSN (insn))
3744             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3745               {
3746                 if (setcc)
3747                   break;
3748                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3749                   break;
3750
3751                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3752                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3753                   setcc = insn;
3754                 else
3755                   break;
3756               }
3757             else if (JUMP_P (insn))
3758               {
3759                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3760                     && onlyjump_p (insn))
3761                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3762                 break;
3763               }
3764             else if (INSN_P (insn))
3765               break;
3766         }
3767     }
3768
3769   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3770      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3771   if (changed)
3772     commit_edge_insertions();
3773
3774   return changed;
3775 }
3776 \f
3777 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3778
3779 /* Local properties of expressions.  */
3780 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3781 static sbitmap *transp;
3782
3783 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3784    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3785    created by a calls.  */
3786 static sbitmap *transpout;
3787
3788 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3789 static sbitmap *comp;
3790
3791 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3792 static sbitmap *antloc;
3793
3794 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3795    point.  */
3796 static sbitmap *pre_optimal;
3797
3798 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3799 static sbitmap *pre_redundant;
3800
3801 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3802 static sbitmap *pre_insert_map;
3803
3804 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3805 static sbitmap *pre_delete_map;
3806
3807 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3808 static struct edge_list *edge_list;
3809
3810 /* Redundant insns.  */
3811 static sbitmap pre_redundant_insns;
3812
3813 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3814
3815 static void
3816 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3817 {
3818   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3819   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3820   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3821
3822   pre_optimal = NULL;
3823   pre_redundant = NULL;
3824   pre_insert_map = NULL;
3825   pre_delete_map = NULL;
3826   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3827
3828   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3829 }
3830
3831 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3832
3833 static void
3834 free_pre_mem (void)
3835 {
3836   sbitmap_vector_free (transp);
3837   sbitmap_vector_free (comp);
3838
3839   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3840
3841   if (pre_optimal)
3842     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3843   if (pre_redundant)
3844     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3845   if (pre_insert_map)
3846     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3847   if (pre_delete_map)
3848     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3849
3850   transp = comp = NULL;
3851   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3852 }
3853
3854 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3855
3856 static void
3857 compute_pre_data (void)
3858 {
3859   sbitmap trapping_expr;
3860   basic_block bb;
3861   unsigned int ui;
3862
3863   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3864   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3865
3866   /* Collect expressions which might trap.  */
3867   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3868   sbitmap_zero (trapping_expr);
3869   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3870     {
3871       struct expr *e;
3872       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3873         if (may_trap_p (e->expr))
3874           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3875     }
3876
3877   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3878
3879      ~(TRANSP | COMP)
3880   */
3881
3882   FOR_EACH_BB (bb)
3883     {
3884       edge e;
3885
3886       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3887          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3888          place the instruction on the edge.  So make them neither
3889          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3890       for (e = bb->pred; e ; e = e->pred_next)
3891         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3892           {
3893             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3894             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3895             break;
3896           }
3897
3898       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3899       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3900     }
3901
3902   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3903                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3904   sbitmap_vector_free (antloc);
3905   antloc = NULL;
3906   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3907   ae_kill = NULL;
3908   sbitmap_free (trapping_expr);
3909 }
3910 \f
3911 /* PRE utilities */
3912
3913 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3914    block BB.
3915
3916    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3917    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3918
3919    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3920    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3921    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3922    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3923    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3924    the closest such expression.  */
3925
3926 static int
3927 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3928 {
3929   edge pred;
3930
3931   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
3932     {
3933       basic_block pred_bb = pred->src;
3934
3935       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3936           /* Has predecessor has already been visited?  */
3937           || visited[pred_bb->index])
3938         ;/* Nothing to do.  */
3939
3940       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3941       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3942         {
3943           /* Is this the occurrence we're looking for?
3944              Note that there's only one generating occurrence per block
3945              so we just need to check the block number.  */
3946           if (occr_bb == pred_bb)
3947             return 1;
3948
3949           visited[pred_bb->index] = 1;
3950         }
3951       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3952       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3953         visited[pred_bb->index] = 1;
3954
3955       /* Neither gen nor kill.  */
3956       else
3957         {
3958           visited[pred_bb->index] = 1;
3959           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3960             return 1;
3961         }
3962     }
3963
3964   /* All paths have been checked.  */
3965   return 0;
3966 }
3967
3968 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3969    memory allocated for that function is returned.  */
3970
3971 static int
3972 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3973 {
3974   int rval;
3975   char *visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
3976
3977   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3978
3979   free (visited);
3980   return rval;
3981 }
3982 \f
3983
3984 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3985    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3986    the value of BB.  */
3987
3988 static rtx
3989 process_insert_insn (struct expr *expr)
3990 {
3991   rtx reg = expr->reaching_reg;
3992   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3993   rtx pat;
3994
3995   start_sequence ();
3996
3997   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3998      just copy it to a register.  */
3999   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
4000     emit_move_insn (reg, exp);
4001
4002   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
4003      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
4004      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
4005   else
4006     {
4007       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
4008
4009       if (insn_invalid_p (insn))
4010         gcc_unreachable ();
4011     }
4012   
4013
4014   pat = get_insns ();
4015   end_sequence ();
4016
4017   return pat;
4018 }
4019
4020 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
4021
4022    This is used by both the PRE and code hoisting.
4023
4024    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
4025    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
4026    no sense for code hoisting.  */
4027
4028 static void
4029 insert_insn_end_bb (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
4030 {
4031   rtx insn = BB_END (bb);
4032   rtx new_insn;
4033   rtx reg = expr->reaching_reg;
4034   int regno = REGNO (reg);
4035   rtx pat, pat_end;
4036
4037   pat = process_insert_insn (expr);
4038   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
4039
4040   pat_end = pat;
4041   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
4042     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
4043
4044   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4045      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
4046      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4047
4048   if (JUMP_P (insn)
4049       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
4050           && (bb->succ->succ_next || (bb->succ->flags & EDGE_ABNORMAL))))
4051     {
4052 #ifdef HAVE_cc0
4053       rtx note;
4054 #endif
4055       /* It should always be the case that we can put these instructions
4056          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4057          Check this.  */
4058       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
4059                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4060                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4061
4062       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4063          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4064          the new instruction just before the tablejump.  */
4065       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4066           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4067         insn = prev_real_insn (insn);
4068
4069 #ifdef HAVE_cc0
4070       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4071          if cc0 isn't set.  */
4072       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4073       if (note)
4074         insn = XEXP (note, 0);
4075       else
4076         {
4077           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4078           if (maybe_cc0_setter
4079               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4080               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4081             insn = maybe_cc0_setter;
4082         }
4083 #endif
4084       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4085       new_insn = emit_insn_before (pat, insn);
4086     }
4087
4088   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4089      of exception handling.  */
4090   else if (CALL_P (insn)
4091            && (bb->succ->succ_next || (bb->succ->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4092     {
4093       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4094          we search backward and place the instructions before the first
4095          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4096          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4097
4098          It should always be the case that we can put these instructions
4099          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4100          Check this.  */
4101
4102       gcc_assert (!pre
4103                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4104                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4105
4106       /* Since different machines initialize their parameter registers
4107          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4108          parameter registers.  */
4109       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4110
4111       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4112          before the first parameter load.
4113
4114          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4115          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4116          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4117          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4118          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4119       while (LABEL_P (insn)
4120              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4121         insn = NEXT_INSN (insn);
4122
4123       new_insn = emit_insn_before (pat, insn);
4124     }
4125   else
4126     new_insn = emit_insn_after (pat, insn);
4127
4128   while (1)
4129     {
4130       if (INSN_P (pat))
4131         {
4132           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4133           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4134         }
4135       if (pat == pat_end)
4136         break;
4137       pat = NEXT_INSN (pat);
4138     }
4139
4140   gcse_create_count++;
4141
4142   if (gcse_file)
4143     {
4144       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4145                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4146       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4147                expr->bitmap_index, regno);
4148     }
4149 }
4150
4151 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4152    the expressions fully redundant.  */
4153
4154 static int
4155 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4156 {
4157   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4158   sbitmap *inserted;
4159
4160   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4161      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4162
4163   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4164   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4165   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4166   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4167
4168   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4169     {
4170       int indx;
4171       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4172
4173       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4174         {
4175           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4176
4177           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4178             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4179               {
4180                 struct expr *expr = index_map[j];
4181                 struct occr *occr;
4182
4183                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4184                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4185                   {
4186                     if (! occr->deleted_p)
4187                       continue;
4188
4189                     /* Insert this expression on this edge if if it would
4190                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4191                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4192                       {
4193                         rtx insn;
4194                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4195
4196                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4197                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4198                            the previous block. There are several alternatives
4199                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4200                            handling this situation.  This one is easiest for
4201                            now.  */
4202
4203                         if ((eg->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
4204                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4205                         else
4206                           {
4207                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4208                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4209                           }
4210
4211                         if (gcse_file)
4212                           {
4213                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4214                                      bb->index,
4215                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4216                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4217                                      expr->bitmap_index);
4218                           }
4219
4220                         update_ld_motion_stores (expr);
4221                         SET_BIT (inserted[e], j);
4222                         did_insert = 1;
4223                         gcse_create_count++;
4224                       }
4225                   }
4226               }
4227         }
4228     }
4229
4230   sbitmap_vector_free (inserted);
4231   return did_insert;
4232 }
4233
4234 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4235    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4236      reaching_reg <- old_reg
4237    it's better to do the following:
4238      reaching_reg <- expr
4239      old_reg      <- reaching_reg
4240    because this way copy propagation can discover additional PRE
4241    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4242    When "expr" is a store, i.e.
4243    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4244      reaching_reg <- old_reg
4245    it's better to add it before as follows:
4246      reaching_reg <- old_reg
4247      MEM          <- reaching_reg.  */
4248
4249 static void
4250 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4251 {
4252   rtx reg = expr->reaching_reg;
4253   int regno = REGNO (reg);
4254   int indx = expr->bitmap_index;
4255   rtx pat = PATTERN (insn);
4256   rtx set, new_insn;
4257   rtx old_reg;
4258   int i;
4259
4260   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4261   switch (GET_CODE (pat))
4262     {
4263     case SET:
4264       set = pat;
4265       break;
4266
4267     case PARALLEL:
4268       /* Search through the parallel looking for the set whose
4269          source was the expression that we're interested in.  */
4270       set = NULL_RTX;
4271       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4272         {
4273           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4274           if (GET_CODE (x) == SET
4275               && expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4276             {
4277               set = x;
4278               break;
4279             }
4280         }
4281       break;
4282
4283     default:
4284       gcc_unreachable ();
4285     }
4286
4287   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4288     {
4289       old_reg = SET_DEST (set);
4290       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4291       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4292         {
4293           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4294           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4295
4296           /* Keep register set table up to date.  */
4297           replace_one_set (REGNO (old_reg), insn, new_insn);
4298           record_one_set (regno, insn);
4299         }
4300       else
4301         {
4302           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4303           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4304
4305           /* Keep register set table up to date.  */
4306           record_one_set (regno, new_insn);
4307         }
4308     }
4309   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4310     {
4311       old_reg = SET_SRC (set);
4312       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4313
4314       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4315       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4316         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4317       else
4318         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4319
4320       /* Keep register set table up to date.  */
4321       record_one_set (regno, new_insn);
4322     }
4323
4324   gcse_create_count++;
4325
4326   if (gcse_file)
4327     fprintf (gcse_file,
4328              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4329               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4330               INSN_UID (insn), regno);
4331 }
4332
4333 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4334    to `reaching_reg'.  */
4335
4336 static void
4337 pre_insert_copies (void)
4338 {
4339   unsigned int i, added_copy;
4340   struct expr *expr;
4341   struct occr *occr;
4342   struct occr *avail;
4343
4344   /* For each available expression in the table, copy the result to
4345      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4346
4347      ??? The current algorithm is rather brute force.
4348      Need to do some profiling.  */
4349
4350   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4351     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4352       {
4353         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4354            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4355            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4356            deleted.  This test also avoids further processing if the
4357            expression wasn't deleted anywhere.  */
4358         if (expr->reaching_reg == NULL)
4359           continue;
4360
4361         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4362         added_copy = 0;
4363
4364         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4365           {
4366             if (! occr->deleted_p)
4367               continue;
4368
4369             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4370               {
4371                 rtx insn = avail->insn;
4372
4373                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4374                 if (avail->copied_p)
4375                   continue;
4376
4377                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4378                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4379                   continue;
4380
4381                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4382                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4383                                                expr,
4384                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4385                   continue;
4386
4387                 added_copy = 1;
4388
4389                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4390                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4391                 avail->copied_p = 1;
4392               }
4393           }
4394
4395           if (added_copy)
4396             update_ld_motion_stores (expr);
4397       }
4398 }
4399
4400 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4401    in INSN.  */
4402 static rtx
4403 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4404 {
4405   rtx new;
4406   rtx set = single_set (insn), set2;
4407   rtx note;
4408   rtx eqv;
4409
4410   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4411      we've verified to be valid.  */
4412
4413   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4414
4415   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4416   set2 = single_set (new);
4417   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4418     return new;
4419   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4420     eqv = XEXP (note, 0);
4421   else
4422     eqv = SET_SRC (set);
4423
4424   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4425
4426   return new;
4427 }
4428
4429 /* Delete redundant computations.
4430    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4431    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4432    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4433
4434    Returns nonzero if a change is made.  */
4435
4436 static int
4437 pre_delete (void)
4438 {
4439   unsigned int i;
4440   int changed;
4441   struct expr *expr;
4442   struct occr *occr;
4443
4444   changed = 0;
4445   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4446     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4447          expr != NULL;
4448          expr = expr->next_same_hash)
4449       {
4450         int indx = expr->bitmap_index;
4451
4452         /* We only need to search antic_occr since we require
4453            ANTLOC != 0.  */
4454
4455         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4456           {
4457             rtx insn = occr->insn;
4458             rtx set;
4459             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4460
4461             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4462             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4463                 && (set = single_set (insn)) != 0)
4464               {
4465                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4466                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4467                    the mode of the original destination pseudo.  */
4468                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4469                   expr->reaching_reg
4470                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4471
4472                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4473                 delete_insn (insn);
4474                 occr->deleted_p = 1;
4475                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4476                 changed = 1;
4477                 gcse_subst_count++;
4478
4479                 if (gcse_file)
4480                   {
4481                     fprintf (gcse_file,
4482                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4483                                INSN_UID (insn), indx);
4484                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4485                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4486                   }
4487               }
4488           }
4489       }
4490
4491   return changed;
4492 }
4493
4494 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4495    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4496    has been done.
4497
4498    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4499    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4500    Compiler Design and Implementation.
4501
4502    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4503    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4504    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4505    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4506    through the block.
4507
4508    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4509    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4510    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4511    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4512    redundancies.  */
4513
4514 static int
4515 pre_gcse (void)
4516 {
4517   unsigned int i;
4518   int did_insert, changed;
4519   struct expr **index_map;
4520   struct expr *expr;
4521
4522   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4523      hash table entry.  */
4524
4525   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4526   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4527     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4528       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4529
4530   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4531   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4532   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4533
4534   /* Delete the redundant insns first so that
4535      - we know what register to use for the new insns and for the other
4536        ones with reaching expressions
4537      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4538
4539   changed = pre_delete ();
4540
4541   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4542
4543   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4544      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4545   pre_insert_copies ();
4546   if (did_insert)
4547     {
4548       commit_edge_insertions ();
4549       changed = 1;
4550     }
4551
4552   free (index_map);
4553   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4554   return changed;
4555 }
4556
4557 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4558
4559    Return nonzero if a change was made.  */
4560
4561 static int
4562 one_pre_gcse_pass (int pass)
4563 {
4564   int changed = 0;
4565
4566   gcse_subst_count = 0;
4567   gcse_create_count = 0;
4568
4569   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4570   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4571   if (flag_gcse_lm)
4572     compute_ld_motion_mems ();
4573
4574   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4575   trim_ld_motion_mems ();
4576   if (gcse_file)
4577     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", &expr_hash_table);
4578
4579   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4580     {
4581       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4582       compute_pre_data ();
4583       changed |= pre_gcse ();
4584       free_edge_list (edge_list);
4585       free_pre_mem ();
4586     }
4587
4588   free_ldst_mems ();
4589   remove_fake_exit_edges ();
4590   free_hash_table (&expr_hash_table);
4591
4592   if (gcse_file)
4593     {
4594       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4595                current_function_name (), pass, bytes_used);
4596       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
4597                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4598     }
4599
4600   return changed;
4601 }
4602 \f
4603 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
4604    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
4605    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
4606    because the following loop optimization pass requires them.  */
4607
4608 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
4609    could probably share code here.  */
4610
4611 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4612    then we would not need to do this here, because jump would add the
4613    necessary REG_LABEL notes.  */
4614
4615 static void
4616 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4617 {
4618   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4619   int i, j;
4620   const char *fmt;
4621
4622   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4623     {
4624       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4625          avoid flow generating (slightly) worse code.
4626
4627          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4628          mark_jump_label for additional information).  */
4629
4630       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
4631                                             REG_NOTES (insn));
4632       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4633         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4634       return;
4635     }
4636
4637   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4638     {
4639       if (fmt[i] == 'e')
4640         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4641       else if (fmt[i] == 'E')
4642         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4643           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4644     }
4645 }
4646
4647 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4648
4649    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4650    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4651    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4652    non-local labels and exceptions.
4653
4654    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4655    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4656    it should be possible with exception handling, since we still have
4657    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4658    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4659
4660 static void
4661 compute_transpout (void)
4662 {
4663   basic_block bb;
4664   unsigned int i;
4665   struct expr *expr;
4666
4667   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4668
4669   FOR_EACH_BB (bb)
4670     {
4671       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
4672          end in call instructions for reasons other than abnormal
4673          control flow.  */
4674       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4675         continue;
4676
4677       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4678         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4679           if (MEM_P (expr->expr))
4680             {
4681               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4682                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4683                 continue;
4684
4685               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4686                  analysis to determine if this mem is actually killed
4687                  by this call.  */
4688               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4689             }
4690     }
4691 }
4692
4693 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4694
4695 /* Very busy expressions.  */
4696 static sbitmap *hoist_vbein;
4697 static sbitmap *hoist_vbeout;
4698
4699 /* Hoistable expressions.  */
4700 static sbitmap *hoist_exprs;
4701
4702 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4703    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4704    more effective than the tail merging code in jump.c.
4705
4706    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4707    code hoisting.  It would be nice.  */
4708
4709 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4710
4711 static void
4712 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4713 {
4714   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4715   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4716   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4717
4718   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4719   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4720   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4721   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4722 }
4723
4724 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4725
4726 static void
4727 free_code_hoist_mem (void)
4728 {
4729   sbitmap_vector_free (antloc);
4730   sbitmap_vector_free (transp);
4731   sbitmap_vector_free (comp);
4732
4733   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4734   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4735   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4736   sbitmap_vector_free (transpout);
4737
4738   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4739 }
4740
4741 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4742
4743    An expression is very busy if all paths from a given point
4744    compute the expression.  */
4745
4746 static void
4747 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4748 {
4749   int changed, passes;
4750   basic_block bb;
4751
4752   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4753   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4754
4755   passes = 0;
4756   changed = 1;
4757
4758   while (changed)
4759     {
4760       changed = 0;
4761
4762       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4763          the convergence.  */
4764       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4765         {
4766           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
4767                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
4768           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4769             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
4770         }
4771
4772       passes++;
4773     }
4774
4775   if (gcse_file)
4776     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4777 }
4778
4779 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4780
4781 static void
4782 compute_code_hoist_data (void)
4783 {
4784   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4785   compute_transpout ();
4786   compute_code_hoist_vbeinout ();
4787   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4788   if (gcse_file)
4789     fprintf (gcse_file, "\n");
4790 }
4791
4792 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4793    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4794
4795    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4796    to me that the expression must either be computed or transparent in
4797    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4798    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4799    the expression wasn't a loop invariant.
4800
4801    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4802    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4803    paths.  */
4804
4805 static int
4806 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4807 {
4808   edge pred;
4809   int visited_allocated_locally = 0;
4810
4811
4812   if (visited == NULL)
4813     {
4814       visited_allocated_locally = 1;
4815       visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
4816     }
4817
4818   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
4819     {
4820       basic_block pred_bb = pred->src;
4821
4822       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4823         break;
4824       else if (pred_bb == expr_bb)
4825         continue;
4826       else if (visited[pred_bb->index])
4827         continue;
4828
4829       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4830       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4831         break;
4832       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4833         break;
4834
4835       /* Not killed.  */
4836       else
4837         {
4838           visited[pred_bb->index] = 1;
4839           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4840                                            pred_bb, visited))
4841             break;
4842         }
4843     }
4844   if (visited_allocated_locally)
4845     free (visited);
4846
4847   return (pred == NULL);
4848 }
4849 \f
4850 /* Actually perform code hoisting.  */
4851
4852 static void
4853 hoist_code (void)
4854 {
4855   basic_block bb, dominated;
4856   basic_block *domby;
4857   unsigned int domby_len;
4858   unsigned int i,j;
4859   struct expr **index_map;
4860   struct expr *expr;
4861
4862   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4863
4864   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4865      hash table entry.  */
4866
4867   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4868   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4869     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4870       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4871
4872   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4873      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4874   FOR_EACH_BB (bb)
4875     {
4876       int found = 0;
4877       int insn_inserted_p;
4878
4879       domby_len = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb, &domby);
4880       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4881          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4882       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4883         {
4884           int hoistable = 0;
4885
4886           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4887               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4888             {
4889               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4890                  we look at every block BB dominates to see if it
4891                  computes the expression.  */
4892               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4893                 {
4894                   dominated = domby[j];
4895                   /* Ignore self dominance.  */
4896                   if (bb == dominated)
4897                     continue;
4898                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4899                      the busy expression and whether or not moving that
4900                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4901                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4902                     continue;
4903
4904                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4905                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4906
4907                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4908                      from a dominated block into BB.  */
4909                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4910                     hoistable++;
4911                 }
4912
4913               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4914                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4915                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4916                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4917                  allocation.  One could increase this value to try harder
4918                  to avoid any possible code expansion due to register
4919                  allocation issues; however experiments have shown that
4920                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4921                  from two successors, so raising this threshold is likely
4922                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4923               if (hoistable > 1)
4924                 {
4925                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4926                   found = 1;
4927                 }
4928             }
4929         }
4930       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4931       if (! found)
4932         {
4933           free (domby);
4934         continue;
4935         }
4936
4937       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4938       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4939         {
4940           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4941              note when we've inserted it.  */
4942           insn_inserted_p = 0;
4943
4944           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4945           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i))
4946             {
4947               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4948                  we look at every block BB dominates to see if it
4949                  computes the expression.  */
4950               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4951                 {
4952                   dominated = domby[j];
4953                   /* Ignore self dominance.  */
4954                   if (bb == dominated)
4955                     continue;
4956
4957                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4958                      the busy expression and whether or not moving that
4959                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4960                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4961                     continue;
4962
4963                   /* The expression is computed in the dominated block and
4964                      it would be safe to compute it at the start of the
4965                      dominated block.  Now we have to determine if the
4966                      expression would reach the dominated block if it was
4967                      placed at the end of BB.  */
4968                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4969                     {
4970                       struct expr *expr = index_map[i];
4971                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4972                       rtx insn;
4973                       rtx set;
4974
4975                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4976                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4977                         occr = occr->next;
4978
4979                       gcc_assert (occr);
4980                       insn = occr->insn;
4981                       set = single_set (insn);
4982                       gcc_assert (set);
4983
4984                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4985                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
4986                          from the mode of the original destination pseudo.  */
4987                       if (expr->reaching_reg == NULL)
4988                         expr->reaching_reg
4989                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4990
4991                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4992                       delete_insn (insn);
4993                       occr->deleted_p = 1;
4994                       if (!insn_inserted_p)
4995                         {
4996                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
4997                           insn_inserted_p = 1;
4998                         }
4999                     }
5000                 }
5001             }
5002         }
5003       free (domby);
5004     }
5005
5006   free (index_map);
5007 }
5008
5009 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
5010
5011    Return nonzero if a change was made.  */
5012
5013 static int
5014 one_code_hoisting_pass (void)
5015 {
5016   int changed = 0;
5017
5018   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
5019   compute_hash_table (&expr_hash_table);
5020   if (gcse_file)
5021     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
5022
5023   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
5024     {
5025       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
5026       compute_code_hoist_data ();
5027       hoist_code ();
5028       free_code_hoist_mem ();
5029     }
5030
5031   free_hash_table (&expr_hash_table);
5032
5033   return changed;
5034 }
5035 \f
5036 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5037     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5038     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5039
5040             int i;
5041             float a[10];
5042
5043             void foo(float scale)
5044             {
5045               for (i=0; i<10; i++)
5046                 a[i] *= scale;
5047             }
5048
5049     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5050     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
5051     of the loop.
5052
5053       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
5054     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5055     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5056
5057       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5058     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5059     in the loop.  */
5060
5061 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5062    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5063
5064 static struct ls_expr *
5065 ldst_entry (rtx x)
5066 {
5067   int do_not_record_p = 0;
5068   struct ls_expr * ptr;
5069   unsigned int hash;
5070
5071   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5072                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5073
5074   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5075     if (ptr->hash_index == hash && expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
5076       return ptr;
5077
5078   ptr = xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5079
5080   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5081   ptr->expr         = NULL;
5082   ptr->pattern      = x;
5083   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5084   ptr->loads        = NULL_RTX;
5085   ptr->stores       = NULL_RTX;
5086   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5087   ptr->invalid      = 0;
5088   ptr->index        = 0;
5089   ptr->hash_index   = hash;
5090   pre_ldst_mems     = ptr;
5091
5092   return ptr;
5093 }
5094
5095 /* Free up an individual ldst entry.  */
5096
5097 static void
5098 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5099 {
5100   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5101   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5102
5103   free (ptr);
5104 }
5105
5106 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5107
5108 static void
5109 free_ldst_mems (void)
5110 {
5111   while (pre_ldst_mems)
5112     {
5113       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5114
5115       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5116
5117       free_ldst_entry (tmp);
5118     }
5119
5120   pre_ldst_mems = NULL;
5121 }
5122
5123 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5124
5125 static void
5126 print_ldst_list (FILE * file)
5127 {
5128   struct ls_expr * ptr;
5129
5130   fprintf (file, "LDST list: \n");
5131
5132   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5133     {
5134       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5135
5136       print_rtl (file, ptr->pattern);
5137
5138       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5139
5140       if (ptr->loads)
5141         print_rtl (file, ptr->loads);
5142       else
5143         fprintf (file, "(nil)");
5144
5145       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5146
5147       if (ptr->stores)
5148         print_rtl (file, ptr->stores);
5149       else
5150         fprintf (file, "(nil)");
5151
5152       fprintf (file, "\n\n");
5153     }
5154
5155   fprintf (file, "\n");
5156 }
5157
5158 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5159
5160 static struct ls_expr *
5161 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5162 {
5163   struct ls_expr * ptr;
5164
5165   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5166     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
5167       return ptr;
5168
5169   return NULL;
5170 }
5171
5172 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5173
5174 static int
5175 enumerate_ldsts (void)
5176 {
5177   struct ls_expr * ptr;
5178   int n = 0;
5179
5180   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5181     ptr->index = n++;
5182
5183   return n;
5184 }
5185
5186 /* Return first item in the list.  */
5187
5188 static inline struct ls_expr *
5189 first_ls_expr (void)
5190 {
5191   return pre_ldst_mems;
5192 }
5193
5194 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5195
5196 static inline struct ls_expr *
5197 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5198 {
5199   return ptr->next;
5200 }
5201 \f
5202 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5203
5204 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5205    side effects. These are the types of loads we consider for the
5206    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5207
5208 static int
5209 simple_mem (rtx x)
5210 {
5211   if (! MEM_P (x))
5212     return 0;
5213
5214   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5215     return 0;
5216
5217   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5218     return 0;
5219
5220   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5221      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5222      continue.  */
5223   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5224     return 0;
5225
5226   if (side_effects_p (x))
5227     return 0;
5228
5229   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5230   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5231     return 0;
5232
5233   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5234     return 0;
5235
5236   return 1;
5237 }
5238
5239 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5240    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5241    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5242    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5243    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5244    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5245    fix it up.  */
5246
5247 static void
5248 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5249 {
5250   const char * fmt;
5251   int i, j;
5252   struct ls_expr * ptr;
5253
5254   /* Invalidate it in the list.  */
5255   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5256     {
5257       ptr = ldst_entry (x);
5258       ptr->invalid = 1;
5259     }
5260
5261   /* Recursively process the insn.  */
5262   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5263
5264   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5265     {
5266       if (fmt[i] == 'e')
5267         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5268       else if (fmt[i] == 'E')
5269         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5270           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5271     }
5272 }
5273
5274 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5275    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5276    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5277    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5278    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5279    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5280    later.  */
5281
5282 static void
5283 compute_ld_motion_mems (void)
5284 {
5285   struct ls_expr * ptr;
5286   basic_block bb;
5287   rtx insn;
5288
5289   pre_ldst_mems = NULL;
5290
5291   FOR_EACH_BB (bb)
5292     {
5293       for (insn = BB_HEAD (bb);
5294            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5295            insn = NEXT_INSN (insn))
5296         {
5297           if (INSN_P (insn))
5298             {
5299               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5300                 {
5301                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5302                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5303
5304                   /* Check for a simple LOAD...  */
5305                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5306                     {
5307                       ptr = ldst_entry (src);
5308                       if (REG_P (dest))
5309                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5310                       else
5311                         ptr->invalid = 1;
5312                     }
5313                   else
5314                     {
5315                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5316                       invalidate_any_buried_refs (src);
5317                     }
5318
5319                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5320                      will block any movement we might do later. We only care
5321                      about this exact pattern since those are the only
5322                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5323                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5324                     {
5325                       ptr = ldst_entry (dest);
5326
5327                       if (! MEM_P (src)
5328                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5329                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5330                              returns 0 for all REGs.  */
5331                           && can_assign_to_reg_p (src))
5332                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5333                       else
5334                         ptr->invalid = 1;
5335                     }
5336                 }
5337               else
5338                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5339             }
5340         }
5341     }
5342 }
5343
5344 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5345    expression list for pre gcse.  */
5346
5347 static void
5348 trim_ld_motion_mems (void)
5349 {
5350   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5351   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5352
5353   while (ptr != NULL)
5354     {
5355       struct expr * expr;
5356
5357       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5358       if (! ptr->invalid)
5359         {
5360           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5361           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5362
5363           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5364                expr != NULL;
5365                expr = expr->next_same_hash)
5366             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5367               break;
5368         }
5369       else
5370         expr = (struct expr *) 0;
5371
5372       if (expr)
5373         {
5374           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5375           ptr->expr = expr;
5376           last = & ptr->next;
5377           ptr = ptr->next;
5378         }
5379       else
5380         {
5381           *last = ptr->next;
5382           free_ldst_entry (ptr);
5383           ptr = * last;
5384         }
5385     }
5386
5387   /* Show the world what we've found.  */
5388   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
5389     print_ldst_list (gcse_file);
5390 }
5391
5392 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5393    a reaching register, and update any stores that are needed if
5394    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5395    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5396    the reaching register into the store location. These keeps the
5397    correct value in the reaching register for the loads.  */
5398
5399 static void
5400 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5401 {
5402   struct ls_expr * mem_ptr;
5403
5404   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5405     {
5406       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5407          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5408          dead and should be eliminated later.  */
5409
5410       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5411          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5412          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5413          (set reg expr) in that insn.  */
5414       rtx list = mem_ptr->stores;
5415
5416       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5417         {
5418           rtx insn = XEXP (list, 0);
5419           rtx pat = PATTERN (insn);
5420           rtx src = SET_SRC (pat);
5421           rtx reg = expr->reaching_reg;
5422           rtx copy, new;
5423
5424           /* If we've already copied it, continue.  */
5425           if (expr->reaching_reg == src)
5426             continue;
5427
5428           if (gcse_file)
5429             {
5430               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5431               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
5432               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
5433               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
5434               fprintf (gcse_file, "\n");
5435             }
5436
5437           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5438           new = emit_insn_before (copy, insn);
5439           record_one_set (REGNO (reg), new);
5440           SET_SRC (pat) = reg;
5441
5442           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5443           INSN_CODE (insn) = -1;
5444           gcse_create_count++;
5445         }
5446     }
5447 }
5448 \f
5449 /* Store motion code.  */
5450
5451 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5452 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5453 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5454
5455 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5456    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5457 static int * regvec;
5458
5459 /* And current insn, for the same routine.  */
5460 static rtx compute_store_table_current_insn;
5461
5462 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5463 static sbitmap * st_antloc;
5464
5465 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5466 static int num_stores;
5467
5468 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5469    note_stores.  */
5470
5471 static void
5472 reg_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5473               void *data)
5474 {
5475   sbitmap bb_reg = data;
5476
5477   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5478     dest = SUBREG_REG (dest);
5479
5480   if (REG_P (dest))
5481     {
5482       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5483       if (bb_reg)
5484         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5485     }
5486 }
5487
5488 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5489    note_stores.  */
5490
5491 static void
5492 reg_clear_last_set (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5493               void *data)
5494 {
5495   int *dead_vec = data;
5496
5497   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5498     dest = SUBREG_REG (dest);
5499
5500   if (REG_P (dest) &&
5501       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5502     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5503 }
5504
5505 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5506    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5507
5508 static bool
5509 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
5510 {
5511   rtx reg;
5512
5513   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5514     {
5515       reg = XEXP (x, 0);
5516       if (regs_set[REGNO(reg)])
5517         return false;
5518     }
5519
5520   return true;
5521 }
5522
5523 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5524 static rtx
5525 extract_mentioned_regs (rtx x)
5526 {
5527   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5528 }
5529
5530 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5531    registers.  */
5532 static rtx
5533 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5534 {
5535   int i;
5536   enum rtx_code code;
5537   const char * fmt;
5538
5539   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5540  repeat:
5541
5542   if (x == 0)
5543     return accum;
5544
5545   code = GET_CODE (x);
5546   switch (code)
5547     {
5548     case REG:
5549       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5550
5551     case MEM:
5552       x = XEXP (x, 0);
5553       goto repeat;
5554
5555     case PRE_DEC:
5556     case PRE_INC:
5557     case POST_DEC:
5558     case POST_INC:
5559       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5560       gcc_unreachable ();
5561
5562     case PC:
5563     case CC0: /*FIXME*/
5564     case CONST:
5565     case CONST_INT:
5566     case CONST_DOUBLE:
5567     case CONST_VECTOR:
5568     case SYMBOL_REF:
5569     case LABEL_REF:
5570     case ADDR_VEC:
5571     case ADDR_DIFF_VEC:
5572       return accum;
5573
5574     default:
5575       break;
5576     }
5577
5578   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5579   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5580
5581   for (; i >= 0; i--)
5582     {
5583       if (fmt[i] == 'e')
5584         {
5585           rtx tem = XEXP (x, i);
5586
5587           /* If we are about to do the last recursive call
5588              needed at this level, change it into iteration.  */
5589           if (i == 0)
5590             {
5591               x = tem;
5592               goto repeat;
5593             }
5594
5595           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5596         }
5597       else if (fmt[i] == 'E')
5598         {
5599           int j;
5600
5601           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5602             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5603         }
5604     }
5605
5606   return accum;
5607 }
5608
5609 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5610    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5611    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5612    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5613    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5614
5615    The results are stored this way:
5616
5617    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5618    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5619       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5620       expression of this type may be anticipatable
5621    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5622       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5623    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5624       available is stored in reaching_reg.
5625
5626    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5627    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5628    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5629    */
5630
5631 static void
5632 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5633 {
5634   struct ls_expr * ptr;
5635   rtx dest, set, tmp;
5636   int check_anticipatable, check_available;
5637   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5638
5639   set = single_set (insn);
5640   if (!set)
5641     return;
5642
5643   dest = SET_DEST (set);
5644
5645   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5646       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5647     return;
5648
5649   if (side_effects_p (dest))
5650     return;
5651
5652   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5653      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5654      continue.  */
5655   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5656     return;
5657
5658   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5659      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5660   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5661     return;
5662
5663   ptr = ldst_entry (dest);
5664   if (!ptr->pattern_regs)
5665     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5666
5667   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5668      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5669   check_anticipatable = 0;
5670   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5671     check_anticipatable = 1;
5672   else
5673     {
5674       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5675       if (tmp != NULL_RTX
5676           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5677         check_anticipatable = 1;
5678     }
5679   if (check_anticipatable)
5680     {
5681       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5682         tmp = NULL_RTX;
5683       else
5684         tmp = insn;
5685       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5686                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5687     }
5688
5689   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5690      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5691      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5692   check_available = 0;
5693   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5694     check_available = 1;
5695   else
5696     {
5697       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5698       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5699         check_available = 1;
5700     }
5701   if (check_available)
5702     {
5703       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5704          failed last time.  */
5705       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5706         {
5707           for (tmp = BB_END (bb);
5708                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5709                tmp = PREV_INSN (tmp))
5710             continue;
5711           if (tmp == insn)
5712             check_available = 0;
5713         }
5714       else
5715         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5716                                               bb, regs_set_after,
5717                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5718     }
5719   if (!check_available)
5720     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5721 }
5722
5723 /* Find available and anticipatable stores.  */
5724
5725 static int
5726 compute_store_table (void)
5727 {
5728   int ret;
5729   basic_block bb;
5730   unsigned regno;
5731   rtx insn, pat, tmp;
5732   int *last_set_in, *already_set;
5733   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5734
5735   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5736
5737   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5738                                                        max_gcse_regno);
5739   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5740   pre_ldst_mems = 0;
5741   last_set_in = xcalloc (max_gcse_regno, sizeof (int));
5742   already_set = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
5743
5744   /* Find all the stores we care about.  */
5745   FOR_EACH_BB (bb)
5746     {
5747       /* First compute the registers set in this block.  */
5748       regvec = last_set_in;
5749
5750       for (insn = BB_HEAD (bb);
5751            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5752            insn = NEXT_INSN (insn))
5753         {
5754           if (! INSN_P (insn))
5755             continue;
5756
5757           if (CALL_P (insn))
5758             {
5759               bool clobbers_all = false;
5760 #ifdef NON_SAVING_SETJMP
5761               if (NON_SAVING_SETJMP
5762                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
5763                 clobbers_all = true;
5764 #endif
5765
5766               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5767                 if (clobbers_all
5768                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5769                   {
5770                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5771                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5772                   }
5773             }
5774
5775           pat = PATTERN (insn);
5776           compute_store_table_current_insn = insn;
5777           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5778         }
5779
5780       /* Now find the stores.  */
5781       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5782       regvec = already_set;
5783       for (insn = BB_HEAD (bb);
5784            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5785            insn = NEXT_INSN (insn))
5786         {
5787           if (! INSN_P (insn))
5788             continue;
5789
5790           if (CALL_P (insn))
5791             {
5792               bool clobbers_all = false;
5793 #ifdef NON_SAVING_SETJMP
5794               if (NON_SAVING_SETJMP
5795                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
5796                 clobbers_all = true;
5797 #endif
5798
5799               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5800                 if (clobbers_all
5801                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5802                   already_set[regno] = 1;
5803             }
5804
5805           pat = PATTERN (insn);
5806           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5807
5808           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5809           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5810
5811           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5812           compute_store_table_current_insn = insn;
5813           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5814           if (CALL_P (insn))
5815             {
5816               bool clobbers_all = false;
5817 #ifdef NON_SAVING_SETJMP
5818               if (NON_SAVING_SETJMP
5819                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
5820                 clobbers_all = true;
5821 #endif
5822
5823               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5824                 if ((clobbers_all
5825                      || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5826                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5827                   last_set_in[regno] = 0;
5828             }
5829         }
5830
5831 #ifdef ENABLE_CHECKING
5832       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5833       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5834         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5835 #endif
5836
5837       /* Clear temporary marks.  */
5838       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5839         {
5840           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5841           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5842               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5843             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5844         }
5845     }
5846
5847   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5848      be no opportunity to optimize them.  */
5849   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5850        ptr != NULL;
5851        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5852     {
5853       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5854         {
5855           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5856           free_ldst_entry (ptr);
5857         }
5858       else
5859         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5860     }
5861
5862   ret = enumerate_ldsts ();
5863
5864   if (gcse_file)
5865     {
5866       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5867       print_ldst_list (gcse_file);
5868     }
5869
5870   free (last_set_in);
5871   free (already_set);
5872   return ret;
5873 }
5874
5875 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5876    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5877    after the X.  */
5878
5879 static bool
5880 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5881 {
5882   if (after)
5883     return anti_dependence (x, store_pattern);
5884   else
5885     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5886                             rtx_addr_varies_p);
5887 }
5888
5889 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5890    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5891    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5892    after the insn X.  */
5893
5894 static bool
5895 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5896 {
5897   const char * fmt;
5898   int i, j;
5899   int ret = false;
5900
5901   if (!x)
5902     return false;
5903
5904   if (GET_CODE (x) == SET)
5905     x = SET_SRC (x);
5906
5907   if (MEM_P (x))
5908     {
5909       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5910         return true;
5911     }
5912
5913   /* Recursively process the insn.  */
5914   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5915
5916   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5917     {
5918       if (fmt[i] == 'e')
5919         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5920       else if (fmt[i] == 'E')
5921         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5922           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5923     }
5924   return ret;
5925 }
5926
5927 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5928    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5929    after the insn.  Return true if it it does.  */
5930
5931 static bool
5932 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
5933 {
5934   rtx reg, base, note;
5935
5936   if (!INSN_P (insn))
5937     return false;
5938
5939   if (CALL_P (insn))
5940     {
5941       /* A normal or pure call might read from pattern,
5942          but a const call will not.  */
5943       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
5944         return true;
5945
5946       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5947          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5948       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5949         {
5950           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5951           if (!base
5952               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5953                   && GET_MODE (base) == Pmode
5954                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5955             return true;
5956         }
5957
5958       return false;
5959     }
5960
5961   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5962     {
5963       rtx pat = PATTERN (insn);
5964       rtx dest = SET_DEST (pat);
5965
5966       if (GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
5967           || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5968         dest = XEXP (dest, 0);
5969
5970       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5971       if (MEM_P (dest)
5972           && !expr_equiv_p (dest, x))
5973         {
5974           if (after)
5975             {
5976               if (output_dependence (dest, x))
5977                 return true;
5978             }
5979           else
5980             {
5981               if (output_dependence (x, dest))
5982                 return true;
5983             }
5984         }
5985       if (find_loads (SET_SRC (pat), x, after))
5986         return true;
5987     }
5988   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
5989     return true;
5990
5991   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
5992      location aliased with X, then this insn kills X.  */
5993   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
5994   if (! note)
5995     return false;
5996   note = XEXP (note, 0);
5997
5998   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
5999      alias relationship, then it does not kill X.  */
6000   if (expr_equiv_p (note, x))
6001     return false;
6002
6003   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
6004   return find_loads (note, x, after);
6005 }
6006
6007 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
6008    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
6009    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
6010    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
6011
6012 static bool
6013 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6014                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
6015 {
6016   rtx last = BB_END (bb), act;
6017
6018   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
6019     {
6020       /* We do not know where it will happen.  */
6021       if (fail_insn)
6022         *fail_insn = NULL_RTX;
6023       return true;
6024     }
6025
6026   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
6027   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
6028     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
6029       {
6030         if (fail_insn)
6031           *fail_insn = act;
6032         return true;
6033       }
6034
6035   return false;
6036 }
6037
6038 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6039    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
6040    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
6041 static bool
6042 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
6043                      int *regs_set_before)
6044 {
6045   rtx first = BB_HEAD (bb);
6046
6047   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
6048     return true;
6049
6050   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6051     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
6052       return true;
6053
6054   return false;
6055 }
6056
6057 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
6058    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
6059 static void
6060 build_store_vectors (void)
6061 {
6062   basic_block bb;
6063   int *regs_set_in_block;
6064   rtx insn, st;
6065   struct ls_expr * ptr;
6066   unsigned regno;
6067
6068   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6069      by aliasing later in its block.  */
6070   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6071   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
6072
6073   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6074   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6075
6076   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6077     {
6078       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6079         {
6080           insn = XEXP (st, 0);
6081           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6082
6083           /* If we've already seen an available expression in this block,
6084              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6085              copy the SRC expression to an unused register in case there
6086              are any side effects.  */
6087           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6088             {
6089               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6090               if (gcse_file)
6091                 fprintf (gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6092               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6093               continue;
6094             }
6095           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6096         }
6097
6098       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6099         {
6100           insn = XEXP (st, 0);
6101           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6102           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6103         }
6104     }
6105
6106   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6107   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6108
6109   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6110   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6111   regs_set_in_block = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
6112
6113   FOR_EACH_BB (bb)
6114     {
6115       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6116         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6117
6118       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6119         {
6120           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6121                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6122             {
6123               /* It should not be necessary to consider the expression
6124                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6125               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6126                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6127                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6128             }
6129           else
6130             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6131         }
6132     }
6133
6134   free (regs_set_in_block);
6135
6136   if (gcse_file)
6137     {
6138       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6139       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6140       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6141       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6142     }
6143 }
6144
6145 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6146    the BB_HEAD if needed.  */
6147
6148 static void
6149 insert_insn_start_bb (rtx insn, basic_block bb)
6150 {
6151   /* Insert at start of successor block.  */
6152   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6153   rtx before = BB_HEAD (bb);
6154   while (before != 0)
6155     {
6156       if (! LABEL_P (before)
6157           && (! NOTE_P (before)
6158               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6159         break;
6160       prev = before;
6161       if (prev == BB_END (bb))
6162         break;
6163       before = NEXT_INSN (before);
6164     }
6165
6166   insn = emit_insn_after (insn, prev);
6167
6168   if (gcse_file)
6169     {
6170       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6171                bb->index);
6172       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6173       fprintf (gcse_file, "\n");
6174     }
6175 }
6176
6177 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6178    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6179    if an edge insertion was performed.  */
6180
6181 static int
6182 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6183 {
6184   rtx reg, insn;
6185   basic_block bb;
6186   edge tmp;
6187
6188   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6189      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6190   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6191     return 0;
6192
6193   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6194     return 0;
6195
6196   reg = expr->reaching_reg;
6197   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6198
6199   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6200      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6201      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6202   bb = e->dest;
6203   for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
6204     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6205       {
6206         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6207         
6208         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6209         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6210           break;
6211       }
6212
6213   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6214      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6215   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6216     {
6217       for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
6218         {
6219           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6220           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6221         }
6222       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6223       return 0;
6224     }
6225
6226   /* We can't insert on this edge, so we'll insert at the head of the
6227      successors block.  See Morgan, sec 10.5.  */
6228   if ((e->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
6229     {
6230       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6231       return 0;
6232     }
6233
6234   insert_insn_on_edge (insn, e);
6235
6236   if (gcse_file)
6237     {
6238       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6239                e->src->index, e->dest->index);
6240       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6241       fprintf (gcse_file, "\n");
6242     }
6243
6244   return 1;
6245 }
6246
6247 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6248    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6249
6250    This could be rather expensive.  */
6251
6252 static void
6253 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6254 {
6255   edge *stack = xmalloc (sizeof (edge) * n_basic_blocks), act;
6256   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6257   int stack_top = 0;
6258   rtx last, insn, note;
6259   rtx mem = smexpr->pattern;
6260
6261   sbitmap_zero (visited);
6262   act = bb->succ;
6263
6264   while (1)
6265     {
6266       if (!act)
6267         {
6268           if (!stack_top)
6269             {
6270               free (stack);
6271               sbitmap_free (visited);
6272               return;
6273             }
6274           act = stack[--stack_top];
6275         }
6276       bb = act->dest;
6277
6278       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6279           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6280         {
6281           act = act->succ_next;
6282           continue;
6283         }
6284       SET_BIT (visited, bb->index);
6285
6286       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6287         {
6288           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6289                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6290                last = XEXP (last, 1))
6291             continue;
6292           last = XEXP (last, 0);
6293         }
6294       else
6295         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6296
6297       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6298         if (INSN_P (insn))
6299           {
6300             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6301             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6302               continue;
6303
6304             if (gcse_file)
6305               fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6306                        INSN_UID (insn));
6307             remove_note (insn, note);
6308           }
6309       act = act->succ_next;
6310       if (bb->succ)
6311         {
6312           if (act)
6313             stack[stack_top++] = act;
6314           act = bb->succ;
6315         }
6316     }
6317 }
6318
6319 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6320
6321 static void
6322 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6323 {
6324   rtx insn, mem, note, set, ptr, pair;
6325
6326   mem = smexpr->pattern;
6327   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6328   insn = emit_insn_after (insn, del);
6329
6330   if (gcse_file)
6331     {
6332       fprintf (gcse_file,
6333                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6334       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6335       fprintf (gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6336       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6337       fprintf (gcse_file, "\n");
6338     }
6339
6340   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6341     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6342       {
6343         XEXP (ptr, 0) = insn;
6344         break;
6345       }
6346
6347   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement, and patch
6348      up the LIBCALL notes.  */
6349   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6350
6351   note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6352   if (note)
6353     {
6354       pair = XEXP (note, 0);
6355       note = find_reg_note (pair, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6356       XEXP (note, 0) = insn;
6357     }
6358   note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6359   if (note)
6360     {
6361       pair = XEXP (note, 0);
6362       note = find_reg_note (pair, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6363       XEXP (note, 0) = insn;
6364     }
6365
6366   delete_insn (del);
6367
6368   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6369      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6370      definition, so drop them.  */
6371   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6372     if (INSN_P (insn))
6373       {
6374         set = single_set (insn);
6375         if (!set)
6376           continue;
6377         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6378           return;
6379         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6380         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6381           continue;
6382
6383         if (gcse_file)
6384           fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6385                    INSN_UID (insn));
6386         remove_note (insn, note);
6387       }
6388   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6389 }
6390
6391
6392 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6393    the reaching_reg for later storing.  */
6394
6395 static void
6396 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6397 {
6398   rtx reg, i, del;
6399
6400   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6401     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6402
6403   reg = expr->reaching_reg;
6404
6405   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6406     {
6407       del = XEXP (i, 0);
6408       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6409         {
6410           /* We know there is only one since we deleted redundant
6411              ones during the available computation.  */
6412           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6413           break;
6414         }
6415     }
6416 }
6417
6418 /* Free memory used by store motion.  */
6419
6420 static void
6421 free_store_memory (void)
6422 {
6423   free_ldst_mems ();
6424
6425   if (ae_gen)
6426     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6427   if (ae_kill)
6428     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6429   if (transp)
6430     sbitmap_vector_free (transp);
6431   if (st_antloc)
6432     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6433   if (pre_insert_map)
6434     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6435   if (pre_delete_map)
6436     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6437   if (reg_set_in_block)
6438     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6439
6440   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6441   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6442 }
6443
6444 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6445    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6446
6447 static void
6448 store_motion (void)
6449 {
6450   basic_block bb;
6451   int x;
6452   struct ls_expr * ptr;
6453   int update_flow = 0;
6454
6455   if (gcse_file)
6456     {
6457       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6458       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6459     }
6460
6461   init_alias_analysis ();
6462
6463   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6464   num_stores = compute_store_table ();
6465   if (num_stores == 0)
6466     {
6467       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6468       end_alias_analysis ();
6469       return;
6470     }
6471
6472   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6473   build_store_vectors ();
6474   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6475   connect_infinite_loops_to_exit ();
6476
6477   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen,
6478                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6479                                 &pre_delete_map);
6480
6481   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6482   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6483     {
6484       FOR_EACH_BB (bb)
6485         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6486           delete_store (ptr, bb);
6487
6488       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6489         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6490           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6491     }
6492
6493   if (update_flow)
6494     commit_edge_insertions ();
6495
6496   free_store_memory ();
6497   free_edge_list (edge_list);
6498   remove_fake_exit_edges ();
6499   end_alias_analysis ();
6500 }
6501
6502 \f
6503 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6504
6505 int
6506 bypass_jumps (FILE *file)
6507 {
6508   int changed;
6509
6510   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6511      setjmp, so just punt to be safe.  */
6512   if (current_function_calls_setjmp)
6513     return 0;
6514
6515   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
6516   debug_stderr = stderr;
6517   gcse_file = file;
6518
6519   /* Identify the basic block information for this function, including
6520      successors and predecessors.  */
6521   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6522
6523   if (file)
6524     dump_flow_info (file);
6525
6526   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6527   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6528     return 0;
6529
6530   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6531   bytes_used = 0;
6532
6533   /* We need alias.  */
6534   init_alias_analysis ();
6535
6536   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6537      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6538      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6539      computation.
6540
6541      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6542      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6543      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6544
6545   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6546   compute_sets (get_insns ());
6547
6548   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6549   alloc_gcse_mem (get_insns ());
6550   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, 1, 1);
6551   free_gcse_mem ();
6552
6553   if (file)
6554     {
6555       fprintf (file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6556                current_function_name (), n_basic_blocks);
6557       fprintf (file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6558     }
6559
6560   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6561   free_reg_set_mem ();
6562
6563   /* We are finished with alias.  */
6564   end_alias_analysis ();
6565   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
6566
6567   return changed;
6568 }
6569
6570 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6571    optimization about to be performed.  */
6572
6573 static bool
6574 is_too_expensive (const char *pass)
6575 {
6576   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6577      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6578      particularly useful.
6579
6580      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6581      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6582      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6583      threshold the number of blocks, uses something with a more
6584      graceful degradation.  */
6585   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6586     {
6587       if (warn_disabled_optimization)
6588         warning ("%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6589                  pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6590
6591       return true;
6592     }
6593
6594   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6595      storage it's better just to disable the optimization.  */
6596   if ((n_basic_blocks
6597        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6598        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6599     {
6600       if (warn_disabled_optimization)
6601         warning ("%s: %d basic blocks and %d registers",
6602                  pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6603
6604       return true;
6605     }
6606
6607   return false;
6608 }
6609
6610 #include "gt-gcse.h"