OSDN Git Service

92a19dbd545f5daade47b71f8eb95c1b673fc6fe
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcse.c
1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
4    Free Software Foundation, Inc.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
20 Software Foundation, 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 index of the block where it was set.  */
440   int bb_index;
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
504 /* Various variables for statistics gathering.  */
505
506 /* Memory used in a pass.
507    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
508    to keep an eye on memory usage.  */
509 static int bytes_used;
510
511 /* GCSE substitutions made.  */
512 static int gcse_subst_count;
513 /* Number of copy instructions created.  */
514 static int gcse_create_count;
515 /* Number of local constants propagated.  */
516 static int local_const_prop_count;
517 /* Number of local copys propagated.  */
518 static int local_copy_prop_count;
519 /* Number of global constants propagated.  */
520 static int global_const_prop_count;
521 /* Number of global copys propagated.  */
522 static int global_copy_prop_count;
523 \f
524 /* For available exprs */
525 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen;
526 \f
527 static void compute_can_copy (void);
528 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
529 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
530 static void *grealloc (void *, size_t);
531 static void *gcse_alloc (unsigned long);
532 static void alloc_gcse_mem (rtx);
533 static void free_gcse_mem (void);
534 static void alloc_reg_set_mem (int);
535 static void free_reg_set_mem (void);
536 static void record_one_set (int, rtx);
537 static void record_set_info (rtx, rtx, void *);
538 static void compute_sets (rtx);
539 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
540 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
541 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
542 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
543 static int want_to_gcse_p (rtx);
544 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
545 static bool gcse_constant_p (rtx);
546 static int oprs_unchanged_p (rtx, rtx, int);
547 static int oprs_anticipatable_p (rtx, rtx);
548 static int oprs_available_p (rtx, rtx);
549 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
550                                   struct hash_table *);
551 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
552 static unsigned int hash_expr (rtx, enum machine_mode, int *, int);
553 static unsigned int hash_set (int, int);
554 static int expr_equiv_p (rtx, rtx);
555 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
556 static void record_last_mem_set_info (rtx);
557 static void record_last_set_info (rtx, rtx, void *);
558 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
559 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
560 static void free_hash_table (struct hash_table *);
561 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
562 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
563 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
564 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
565 static void reset_opr_set_tables (void);
566 static int oprs_not_set_p (rtx, rtx);
567 static void mark_call (rtx);
568 static void mark_set (rtx, rtx);
569 static void mark_clobber (rtx, rtx);
570 static void mark_oprs_set (rtx);
571 static void alloc_cprop_mem (int, int);
572 static void free_cprop_mem (void);
573 static void compute_transp (rtx, int, sbitmap *, int);
574 static void compute_transpout (void);
575 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
576                                       struct hash_table *);
577 static void compute_cprop_data (void);
578 static void find_used_regs (rtx *, void *);
579 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
580 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
581 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
582 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, rtx, void *);
583 static int load_killed_in_block_p (basic_block, int, rtx, int);
584 static void canon_list_insert (rtx, rtx, void *);
585 static int cprop_insn (rtx, int);
586 static int cprop (int);
587 static void find_implicit_sets (void);
588 static int one_cprop_pass (int, int, int);
589 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, int);
590 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
591 static bool reg_killed_on_edge (rtx, edge);
592 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
593 static int bypass_conditional_jumps (void);
594 static void alloc_pre_mem (int, int);
595 static void free_pre_mem (void);
596 static void compute_pre_data (void);
597 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
598                                     basic_block);
599 static void insert_insn_end_bb (struct expr *, basic_block, int);
600 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
601 static void pre_insert_copies (void);
602 static int pre_delete (void);
603 static int pre_gcse (void);
604 static int one_pre_gcse_pass (int);
605 static void add_label_notes (rtx, rtx);
606 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
607 static void free_code_hoist_mem (void);
608 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
609 static void compute_code_hoist_data (void);
610 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
611 static void hoist_code (void);
612 static int one_code_hoisting_pass (void);
613 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
614 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
615 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
616                                          basic_block, char *);
617 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
618 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
619 static void free_ldst_mems (void);
620 static void print_ldst_list (FILE *);
621 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
622 static int enumerate_ldsts (void);
623 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
624 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
625 static int simple_mem (rtx);
626 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
627 static void compute_ld_motion_mems (void);
628 static void trim_ld_motion_mems (void);
629 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
630 static void reg_set_info (rtx, rtx, void *);
631 static void reg_clear_last_set (rtx, rtx, void *);
632 static bool store_ops_ok (rtx, int *);
633 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
634 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
635 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
636 static int compute_store_table (void);
637 static bool load_kills_store (rtx, rtx, int);
638 static bool find_loads (rtx, rtx, int);
639 static bool store_killed_in_insn (rtx, rtx, rtx, int);
640 static bool store_killed_after (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *, rtx *);
641 static bool store_killed_before (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *);
642 static void build_store_vectors (void);
643 static void insert_insn_start_bb (rtx, basic_block);
644 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
645 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
646 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
647 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
648 static void free_store_memory (void);
649 static void store_motion (void);
650 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
651 static void clear_modify_mem_tables (void);
652 static void free_modify_mem_tables (void);
653 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
654 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
655 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, int, rtx*);
656 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
657 static void local_cprop_pass (int);
658 static bool is_too_expensive (const char *);
659 \f
660
661 /* Entry point for global common subexpression elimination.
662    F is the first instruction in the function.  Return nonzero if a
663    change is mode.  */
664
665 int
666 gcse_main (rtx f, FILE *file)
667 {
668   int changed, pass;
669   /* Bytes used at start of pass.  */
670   int initial_bytes_used;
671   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
672   int max_pass_bytes;
673   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
674   char *gcse_obstack_bottom;
675
676   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
677      setjmp, so just punt to be safe.  */
678   if (current_function_calls_setjmp)
679     return 0;
680
681   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
682   run_jump_opt_after_gcse = 0;
683
684   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
685   debug_stderr = stderr;
686   gcse_file = file;
687
688   /* Identify the basic block information for this function, including
689      successors and predecessors.  */
690   max_gcse_regno = max_reg_num ();
691
692   if (file)
693     dump_flow_info (file);
694
695   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
696   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
697     return 0;
698
699   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
700   bytes_used = 0;
701
702   /* We need alias.  */
703   init_alias_analysis ();
704   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
705      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
706      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
707      computation.
708
709      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
710      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
711      information about memory sets when we build the hash tables.  */
712
713   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
714   compute_sets (f);
715
716   pass = 0;
717   initial_bytes_used = bytes_used;
718   max_pass_bytes = 0;
719   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
720   changed = 1;
721   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
722     {
723       changed = 0;
724       if (file)
725         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
726
727       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
728          and the reg_set_table data.  */
729       bytes_used = initial_bytes_used;
730
731       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
732       max_gcse_regno = max_reg_num ();
733
734       alloc_gcse_mem (f);
735
736       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
737          during this pass.  */
738       timevar_push (TV_CPROP1);
739       changed = one_cprop_pass (pass + 1, 0, 0);
740       timevar_pop (TV_CPROP1);
741
742       if (optimize_size)
743         /* Do nothing.  */ ;
744       else
745         {
746           timevar_push (TV_PRE);
747           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
748           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
749              recompute various things which are sized on the number of
750              basic blocks.  */
751           if (changed)
752             {
753               free_modify_mem_tables ();
754               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
755               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
756             }
757           free_reg_set_mem ();
758           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
759           compute_sets (f);
760           run_jump_opt_after_gcse = 1;
761           timevar_pop (TV_PRE);
762         }
763
764       if (max_pass_bytes < bytes_used)
765         max_pass_bytes = bytes_used;
766
767       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
768          not re-use the existing allocated memory because the tables
769          will not have info for the insns or registers created by
770          partial redundancy elimination.  */
771       free_gcse_mem ();
772
773       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
774          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
775          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
776          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
777       if (optimize_size)
778         {
779           timevar_push (TV_HOIST);
780           max_gcse_regno = max_reg_num ();
781           alloc_gcse_mem (f);
782           changed |= one_code_hoisting_pass ();
783           free_gcse_mem ();
784
785           if (max_pass_bytes < bytes_used)
786             max_pass_bytes = bytes_used;
787           timevar_pop (TV_HOIST);
788         }
789
790       if (file)
791         {
792           fprintf (file, "\n");
793           fflush (file);
794         }
795
796       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
797       pass++;
798     }
799
800   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
801      conditional jumps.  */
802
803   max_gcse_regno = max_reg_num ();
804   alloc_gcse_mem (f);
805   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
806   timevar_push (TV_CPROP2);
807   one_cprop_pass (pass + 1, 1, 0);
808   timevar_pop (TV_CPROP2);
809   free_gcse_mem ();
810
811   if (file)
812     {
813       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
814                current_function_name (), n_basic_blocks);
815       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
816                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
817     }
818
819   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
820   free_reg_set_mem ();
821
822   /* We are finished with alias.  */
823   end_alias_analysis ();
824   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
825
826   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
827     {
828       timevar_push (TV_LSM);
829       store_motion ();
830       timevar_pop (TV_LSM);
831     }
832
833   /* Record where pseudo-registers are set.  */
834   return run_jump_opt_after_gcse;
835 }
836 \f
837 /* Misc. utilities.  */
838
839 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
840    This is trivially true for integer and floating point values.
841    It may or may not be true for condition codes.  */
842 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
843
844 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
845
846 static void
847 compute_can_copy (void)
848 {
849   int i;
850 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
851   rtx reg, insn;
852 #endif
853   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
854
855   start_sequence ();
856   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
857     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
858       {
859 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
860         can_copy[i] = 0;
861 #else
862         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
863         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
864         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
865           can_copy[i] = 1;
866 #endif
867       }
868     else
869       can_copy[i] = 1;
870
871   end_sequence ();
872 }
873
874 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
875
876 bool
877 can_copy_p (enum machine_mode mode)
878 {
879   static bool can_copy_init_p = false;
880
881   if (! can_copy_init_p)
882     {
883       compute_can_copy ();
884       can_copy_init_p = true;
885     }
886
887   return can_copy[mode] != 0;
888 }
889 \f
890 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
891
892 static void *
893 gmalloc (size_t size)
894 {
895   bytes_used += size;
896   return xmalloc (size);
897 }
898
899 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
900
901 static void *
902 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
903 {
904   bytes_used += nelem * elsize;
905   return xcalloc (nelem, elsize);
906 }
907
908 /* Cover function to xrealloc.
909    We don't record the additional size since we don't know it.
910    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
911
912 static void *
913 grealloc (void *ptr, size_t size)
914 {
915   return xrealloc (ptr, size);
916 }
917
918 /* Cover function to obstack_alloc.  */
919
920 static void *
921 gcse_alloc (unsigned long size)
922 {
923   bytes_used += size;
924   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
925 }
926
927 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
928    and reg/memory set tracking tables.
929
930    This is called at the start of each pass.  */
931
932 static void
933 alloc_gcse_mem (rtx f)
934 {
935   int i;
936   rtx insn;
937
938   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
939      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
940      and only apply to real insns.  */
941
942   max_uid = get_max_uid ();
943   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
944   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
945     {
946       if (INSN_P (insn))
947         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
948       else
949         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
950     }
951
952   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
953
954   max_cuid = i;
955   cuid_insn = gcalloc (max_cuid + 1, sizeof (rtx));
956   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
957     if (INSN_P (insn))
958       CUID_INSN (i++) = insn;
959
960   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
961   reg_set_bitmap = BITMAP_XMALLOC ();
962
963   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
964   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
965   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
966      basic block.  */
967   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
968   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
969   modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
970 }
971
972 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
973
974 static void
975 free_gcse_mem (void)
976 {
977   free (uid_cuid);
978   free (cuid_insn);
979
980   BITMAP_XFREE (reg_set_bitmap);
981
982   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
983   free_modify_mem_tables ();
984   BITMAP_XFREE (modify_mem_list_set);
985 }
986 \f
987 /* Compute the local properties of each recorded expression.
988
989    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
990    other blocks.
991
992    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
993    in the block.
994
995    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
996    at least once and expression would contain the same value if the
997    computation was moved to the end of the block.
998
999    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1000    least once and expression would contain the same value if the computation
1001    was moved to the beginning of the block.
1002
1003    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1004    basically the same information and thus can easily share this code.
1005
1006    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1007    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1008    particular property.
1009
1010    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1011    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1012    ABSALTERED.  */
1013
1014 static void
1015 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1016                           struct hash_table *table)
1017 {
1018   unsigned int i;
1019
1020   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1021   if (transp)
1022     {
1023       if (table->set_p)
1024         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1025       else
1026         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1027     }
1028
1029   if (comp)
1030     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1031   if (antloc)
1032     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1033
1034   for (i = 0; i < table->size; i++)
1035     {
1036       struct expr *expr;
1037
1038       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1039         {
1040           int indx = expr->bitmap_index;
1041           struct occr *occr;
1042
1043           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1044              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1045              then reset the bits for those that are.  */
1046           if (transp)
1047             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1048
1049           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1050              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1051           if (antloc)
1052             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1053               {
1054                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1055
1056                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1057                    initialize this.  */
1058                 occr->deleted_p = 0;
1059               }
1060
1061           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1062              we want to set to nonzero in COMP.  */
1063           if (comp)
1064             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1065               {
1066                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1067
1068                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1069                    initialize this.  */
1070                 occr->copied_p = 0;
1071               }
1072
1073           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1074              initialize this.  */
1075           expr->reaching_reg = 0;
1076         }
1077     }
1078 }
1079 \f
1080 /* Register set information.
1081
1082    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1083    modified.  */
1084
1085 static struct obstack reg_set_obstack;
1086
1087 static void
1088 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1089 {
1090   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1091   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1092
1093   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1094 }
1095
1096 static void
1097 free_reg_set_mem (void)
1098 {
1099   free (reg_set_table);
1100   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1101 }
1102
1103 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1104
1105 static void
1106 record_one_set (int regno, rtx insn)
1107 {
1108   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1109   struct reg_set *new_reg_info;
1110
1111   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1112   if (regno >= reg_set_table_size)
1113     {
1114       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1115
1116       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1117                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1118       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1119               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1120       reg_set_table_size = new_size;
1121     }
1122
1123   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1124   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1125   new_reg_info->bb_index = BLOCK_NUM (insn);
1126   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1127   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1128 }
1129
1130 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1131    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1132    occurring.  */
1133
1134 static void
1135 record_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1136 {
1137   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1138
1139   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1140     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1141 }
1142
1143 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1144
1145    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1146    `reg_set_table' for further documentation.  */
1147
1148 static void
1149 compute_sets (rtx f)
1150 {
1151   rtx insn;
1152
1153   for (insn = f; insn != 0; insn = NEXT_INSN (insn))
1154     if (INSN_P (insn))
1155       note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1156 }
1157 \f
1158 /* Hash table support.  */
1159
1160 struct reg_avail_info
1161 {
1162   basic_block last_bb;
1163   int first_set;
1164   int last_set;
1165 };
1166
1167 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1168 static basic_block current_bb;
1169
1170
1171 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1172    GCSE.  */
1173
1174 static int
1175 want_to_gcse_p (rtx x)
1176 {
1177   switch (GET_CODE (x))
1178     {
1179     case REG:
1180     case SUBREG:
1181     case CONST_INT:
1182     case CONST_DOUBLE:
1183     case CONST_VECTOR:
1184     case CALL:
1185       return 0;
1186
1187     default:
1188       return can_assign_to_reg_p (x);
1189     }
1190 }
1191
1192 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1193
1194 static GTY(()) rtx test_insn;
1195
1196 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1197
1198 static bool
1199 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1200 {
1201   int num_clobbers = 0;
1202   int icode;
1203
1204   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1205   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1206     return 1;
1207   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1208     return 0;
1209
1210   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1211      our test insn if we haven't already.  */
1212   if (test_insn == 0)
1213     {
1214       test_insn
1215         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1216                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1217                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1218                                       const0_rtx));
1219       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1220     }
1221
1222   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1223      valid.  */
1224   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1225   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1226   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1227           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1228 }
1229
1230 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1231    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1232    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1233
1234 static int
1235 oprs_unchanged_p (rtx x, rtx insn, int avail_p)
1236 {
1237   int i, j;
1238   enum rtx_code code;
1239   const char *fmt;
1240
1241   if (x == 0)
1242     return 1;
1243
1244   code = GET_CODE (x);
1245   switch (code)
1246     {
1247     case REG:
1248       {
1249         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1250
1251         if (info->last_bb != current_bb)
1252           return 1;
1253         if (avail_p)
1254           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1255         else
1256           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1257       }
1258
1259     case MEM:
1260       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1261                                   x, avail_p))
1262         return 0;
1263       else
1264         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1265
1266     case PRE_DEC:
1267     case PRE_INC:
1268     case POST_DEC:
1269     case POST_INC:
1270     case PRE_MODIFY:
1271     case POST_MODIFY:
1272       return 0;
1273
1274     case PC:
1275     case CC0: /*FIXME*/
1276     case CONST:
1277     case CONST_INT:
1278     case CONST_DOUBLE:
1279     case CONST_VECTOR:
1280     case SYMBOL_REF:
1281     case LABEL_REF:
1282     case ADDR_VEC:
1283     case ADDR_DIFF_VEC:
1284       return 1;
1285
1286     default:
1287       break;
1288     }
1289
1290   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1291     {
1292       if (fmt[i] == 'e')
1293         {
1294           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1295              level, change it into iteration.  This function is called enough
1296              to be worth it.  */
1297           if (i == 0)
1298             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1299
1300           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1301             return 0;
1302         }
1303       else if (fmt[i] == 'E')
1304         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1305           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1306             return 0;
1307     }
1308
1309   return 1;
1310 }
1311
1312 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1313    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1314    conflict between two memory references.  */
1315 static int gcse_mems_conflict_p;
1316
1317 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1318    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1319    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1320    this memory load.  */
1321 static rtx gcse_mem_operand;
1322
1323 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1324    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1325    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1326
1327 static void
1328 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1329                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1330 {
1331   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1332          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1333          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1334     dest = XEXP (dest, 0);
1335
1336   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1337      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1338      elsewhere.  */
1339   if (! MEM_P (dest))
1340     return;
1341
1342   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1343      don't mark as killed this time.  */
1344
1345   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1346     {
1347       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1348         gcse_mems_conflict_p = 1;
1349       return;
1350     }
1351
1352   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1353                        rtx_addr_varies_p))
1354     gcse_mems_conflict_p = 1;
1355 }
1356
1357 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1358    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1359    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1360    before UID_LIMIT.
1361
1362    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1363    AVAIL_P to 0.  */
1364
1365 static int
1366 load_killed_in_block_p (basic_block bb, int uid_limit, rtx x, int avail_p)
1367 {
1368   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1369   while (list_entry)
1370     {
1371       rtx setter;
1372       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1373       if ((avail_p
1374            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1375           || (! avail_p
1376               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1377         {
1378           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1379           continue;
1380         }
1381
1382       setter = XEXP (list_entry, 0);
1383
1384       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1385          to pure functions are never put on the list, so we need not
1386          worry about them.  */
1387       if (CALL_P (setter))
1388         return 1;
1389
1390       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1391          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1392
1393          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1394          communicate via global variables.  Yuk.  */
1395       gcse_mem_operand = x;
1396       gcse_mems_conflict_p = 0;
1397       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1398       if (gcse_mems_conflict_p)
1399         return 1;
1400       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1401     }
1402   return 0;
1403 }
1404
1405 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1406    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1407
1408 static int
1409 oprs_anticipatable_p (rtx x, rtx insn)
1410 {
1411   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1412 }
1413
1414 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1415    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1416
1417 static int
1418 oprs_available_p (rtx x, rtx insn)
1419 {
1420   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1421 }
1422
1423 /* Hash expression X.
1424
1425    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1426    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1427    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1428    the current size of the hash table to be probed.  */
1429
1430 static unsigned int
1431 hash_expr (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1432            int hash_table_size)
1433 {
1434   unsigned int hash;
1435
1436   *do_not_record_p = 0;
1437
1438   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1439                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1440   return hash % hash_table_size;
1441 }
1442
1443 /* Hash a set of register REGNO.
1444
1445    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1446    propagation code.
1447
1448    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1449
1450 static unsigned int
1451 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1452 {
1453   unsigned int hash;
1454
1455   hash = regno;
1456   return hash % hash_table_size;
1457 }
1458
1459 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1460
1461 static int
1462 expr_equiv_p (rtx x, rtx y)
1463 {
1464   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1465 }
1466
1467 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1468    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1469    basic block.
1470
1471    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1472    It is only used if X is a CONST_INT.
1473
1474    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1475    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1476
1477 static void
1478 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1479                       int avail_p, struct hash_table *table)
1480 {
1481   int found, do_not_record_p;
1482   unsigned int hash;
1483   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1484   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1485
1486   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1487
1488   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1489      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1490      to or can't handle.  */
1491   if (do_not_record_p)
1492     return;
1493
1494   cur_expr = table->table[hash];
1495   found = 0;
1496
1497   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1498     {
1499       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1500          the list.  */
1501       last_expr = cur_expr;
1502       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1503     }
1504
1505   if (! found)
1506     {
1507       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1508       bytes_used += sizeof (struct expr);
1509       if (table->table[hash] == NULL)
1510         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1511         table->table[hash] = cur_expr;
1512       else
1513         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1514         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1515
1516       /* Set the fields of the expr element.  */
1517       cur_expr->expr = x;
1518       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1519       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1520       cur_expr->antic_occr = NULL;
1521       cur_expr->avail_occr = NULL;
1522     }
1523
1524   /* Now record the occurrence(s).  */
1525   if (antic_p)
1526     {
1527       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1528
1529       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1530         antic_occr = NULL;
1531
1532       if (antic_occr)
1533         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1534            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1535            block and the block is scanned from start to end.  */
1536         ; /* nothing to do */
1537       else
1538         {
1539           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1540           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1541           bytes_used += sizeof (struct occr);
1542           antic_occr->insn = insn;
1543           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1544           antic_occr->deleted_p = 0;
1545           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1546         }
1547     }
1548
1549   if (avail_p)
1550     {
1551       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1552
1553       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1554         {
1555           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1556              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1557              the last one in the block and the block is scanned from start
1558              to end.  */
1559           avail_occr->insn = insn;
1560         }
1561       else
1562         {
1563           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1564           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1565           bytes_used += sizeof (struct occr);
1566           avail_occr->insn = insn;
1567           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1568           avail_occr->deleted_p = 0;
1569           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1570         }
1571     }
1572 }
1573
1574 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1575    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1576    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1577    basic block.  */
1578
1579 static void
1580 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1581 {
1582   int found;
1583   unsigned int hash;
1584   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1585   struct occr *cur_occr;
1586
1587   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1588
1589   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1590
1591   cur_expr = table->table[hash];
1592   found = 0;
1593
1594   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1595     {
1596       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1597          the list.  */
1598       last_expr = cur_expr;
1599       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1600     }
1601
1602   if (! found)
1603     {
1604       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1605       bytes_used += sizeof (struct expr);
1606       if (table->table[hash] == NULL)
1607         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1608         table->table[hash] = cur_expr;
1609       else
1610         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1611         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1612
1613       /* Set the fields of the expr element.
1614          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1615          performed on its operands.  */
1616       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1617       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1618       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1619       cur_expr->antic_occr = NULL;
1620       cur_expr->avail_occr = NULL;
1621     }
1622
1623   /* Now record the occurrence.  */
1624   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1625
1626   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1627     {
1628       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1629          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1630          the last one in the block and the block is scanned from start
1631          to end.  */
1632       cur_occr->insn = insn;
1633     }
1634   else
1635     {
1636       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1637       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1638       bytes_used += sizeof (struct occr);
1639
1640           cur_occr->insn = insn;
1641           cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1642           cur_occr->deleted_p = 0;
1643           cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1644     }
1645 }
1646
1647 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1648    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1649
1650 static bool
1651 gcse_constant_p (rtx x)
1652 {
1653   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1654   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1655       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1656       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1657     return true;
1658
1659   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1660      if they are not floating point registers.  */
1661   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1662       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1663       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1664       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1665       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1666     return true;
1667
1668   return CONSTANT_P (x);
1669 }
1670
1671 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1672    expression one).  */
1673
1674 static void
1675 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1676 {
1677   rtx src = SET_SRC (pat);
1678   rtx dest = SET_DEST (pat);
1679   rtx note;
1680
1681   if (GET_CODE (src) == CALL)
1682     hash_scan_call (src, insn, table);
1683
1684   else if (REG_P (dest))
1685     {
1686       unsigned int regno = REGNO (dest);
1687       rtx tmp;
1688
1689       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
1690          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
1691       if (table->set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
1692           && gcse_constant_p (XEXP (note, 0)))
1693         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1694
1695       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1696       if (! table->set_p
1697           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1698           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1699           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1700           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1701              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1702              for now.  */
1703           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1704           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1705           && want_to_gcse_p (src)
1706           /* Don't CSE a nop.  */
1707           && ! set_noop_p (pat)
1708           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1709              At this point this only function parameters should have
1710              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1711              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1712              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1713           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1714               || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1715         {
1716           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1717              modified before this insn or if this is not the only SET in
1718              this insn.  */
1719           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
1720           /* An expression is not available if its operands are
1721              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1722              available if this is a branch, because we can't insert
1723              a set after the branch.  */
1724           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1725                          && ! JUMP_P (insn));
1726
1727           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1728         }
1729
1730       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1731       else if (table->set_p
1732                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1733                && ((REG_P (src)
1734                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1735                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1736                     && REGNO (src) != regno)
1737                    || gcse_constant_p (src))
1738                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1739                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1740                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1741                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1742                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
1743                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
1744         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1745     }
1746   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1747      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1748      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1749   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1750       {
1751         unsigned int regno = REGNO (src);
1752
1753         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1754         if (! table->set_p
1755             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1756             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1757            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1758            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1759            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1760               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1761               for now.  */
1762            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1763            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1764            && want_to_gcse_p (dest)
1765            /* Don't CSE a nop.  */
1766            && ! set_noop_p (pat)
1767            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1768               At this point this only function parameters should have
1769               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1770               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1771               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1772            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1773                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1774              {
1775                /* Stores are never anticipatable.  */
1776                int antic_p = 0;
1777                /* An expression is not available if its operands are
1778                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1779                   available if this is a branch, because we can't insert
1780                   a set after the branch.  */
1781                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1782                              && ! JUMP_P (insn);
1783
1784                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1785                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1786                                      antic_p, avail_p, table);
1787              }
1788       }
1789 }
1790
1791 static void
1792 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1793                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1794 {
1795   /* Currently nothing to do.  */
1796 }
1797
1798 static void
1799 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1800                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1801 {
1802   /* Currently nothing to do.  */
1803 }
1804
1805 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1806
1807    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1808
1809    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1810    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1811    are also in the PARALLEL.  Later.
1812
1813    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1814    otherwise it is for the expression hash table.
1815    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1816    not record any expressions.  */
1817
1818 static void
1819 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1820 {
1821   rtx pat = PATTERN (insn);
1822   int i;
1823
1824   if (in_libcall_block)
1825     return;
1826
1827   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1828      what's been modified.  */
1829
1830   if (GET_CODE (pat) == SET)
1831     hash_scan_set (pat, insn, table);
1832   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1833     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1834       {
1835         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1836
1837         if (GET_CODE (x) == SET)
1838           hash_scan_set (x, insn, table);
1839         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1840           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1841         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1842           hash_scan_call (x, insn, table);
1843       }
1844
1845   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1846     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1847   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1848     hash_scan_call (pat, insn, table);
1849 }
1850
1851 static void
1852 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1853 {
1854   int i;
1855   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1856   struct expr **flat_table;
1857   unsigned int *hash_val;
1858   struct expr *expr;
1859
1860   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1861   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1862
1863   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1864     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1865       {
1866         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1867         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1868       }
1869
1870   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1871            name, table->size, table->n_elems);
1872
1873   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1874     if (flat_table[i] != 0)
1875       {
1876         expr = flat_table[i];
1877         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1878                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1879         print_rtl (file, expr->expr);
1880         fprintf (file, "\n");
1881       }
1882
1883   fprintf (file, "\n");
1884
1885   free (flat_table);
1886   free (hash_val);
1887 }
1888
1889 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1890
1891    first_set records the first place in the block where the register
1892    is set and is used to compute "anticipatability".
1893
1894    last_set records the last place in the block where the register
1895    is set and is used to compute "availability".
1896
1897    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1898    valid, as a quick test to invalidate them.
1899
1900    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1901    and is used to compute "transparency".  */
1902
1903 static void
1904 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1905 {
1906   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1907   int cuid = INSN_CUID (insn);
1908
1909   info->last_set = cuid;
1910   if (info->last_bb != current_bb)
1911     {
1912       info->last_bb = current_bb;
1913       info->first_set = cuid;
1914       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1915     }
1916 }
1917
1918
1919 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1920    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1921    taken off pairwise.  */
1922
1923 static void
1924 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1925                    void * v_insn)
1926 {
1927   rtx dest_addr, insn;
1928   int bb;
1929
1930   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1931       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1932       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1933     dest = XEXP (dest, 0);
1934
1935   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1936      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1937      elsewhere.  */
1938
1939   if (! MEM_P (dest))
1940     return;
1941
1942   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1943   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1944   insn = (rtx) v_insn;
1945   bb = BLOCK_NUM (insn);
1946
1947   canon_modify_mem_list[bb] =
1948     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1949   canon_modify_mem_list[bb] =
1950     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1951 }
1952
1953 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1954    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1955    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1956
1957 static void
1958 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1959 {
1960   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1961
1962   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1963      everything.  */
1964   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1965   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1966
1967   if (CALL_P (insn))
1968     {
1969       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1970          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1971          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
1972       canon_modify_mem_list[bb] =
1973         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
1974     }
1975   else
1976     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
1977 }
1978
1979 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
1980    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
1981    the SET is taking place.  */
1982
1983 static void
1984 record_last_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1985 {
1986   rtx last_set_insn = (rtx) data;
1987
1988   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
1989     dest = SUBREG_REG (dest);
1990
1991   if (REG_P (dest))
1992     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
1993   else if (MEM_P (dest)
1994            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
1995            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
1996     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
1997 }
1998
1999 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2000
2001    Expression entries are placed in the hash table if
2002    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2003    - src is something we want to perform GCSE on,
2004    - none of the operands are subsequently modified in the block
2005
2006    Assignment entries are placed in the hash table if
2007    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2008    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2009    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2010
2011    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2012
2013    TABLE is the table computed.  */
2014
2015 static void
2016 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2017 {
2018   unsigned int i;
2019
2020   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2021      registers are set in which blocks.
2022      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2023      compute.  Later.  */
2024   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2025
2026   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2027   clear_modify_mem_tables ();
2028   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2029   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2030
2031   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2032     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2033
2034   FOR_EACH_BB (current_bb)
2035     {
2036       rtx insn;
2037       unsigned int regno;
2038       int in_libcall_block;
2039
2040       /* First pass over the instructions records information used to
2041          determine when registers and memory are first and last set.
2042          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2043          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2044
2045       for (insn = BB_HEAD (current_bb);
2046            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (current_bb));
2047            insn = NEXT_INSN (insn))
2048         {
2049           if (! INSN_P (insn))
2050             continue;
2051
2052           if (CALL_P (insn))
2053             {
2054               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2055                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2056                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2057
2058               mark_call (insn);
2059             }
2060
2061           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2062         }
2063
2064       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2065       if (table->set_p
2066           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2067         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2068                        BB_HEAD (current_bb), table);
2069
2070       /* The next pass builds the hash table.  */
2071
2072       for (insn = BB_HEAD (current_bb), in_libcall_block = 0;
2073            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (current_bb));
2074            insn = NEXT_INSN (insn))
2075         if (INSN_P (insn))
2076           {
2077             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2078               in_libcall_block = 1;
2079             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2080               in_libcall_block = 0;
2081             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2082             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2083               in_libcall_block = 0;
2084           }
2085     }
2086
2087   free (reg_avail_info);
2088   reg_avail_info = NULL;
2089 }
2090
2091 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2092    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2093    It is used to determine the number of buckets to use.
2094    SET_P determines whether set or expression table will
2095    be created.  */
2096
2097 static void
2098 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2099 {
2100   int n;
2101
2102   table->size = n_insns / 4;
2103   if (table->size < 11)
2104     table->size = 11;
2105
2106   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2107      Making it an odd number is simplest for now.
2108      ??? Later take some measurements.  */
2109   table->size |= 1;
2110   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2111   table->table = gmalloc (n);
2112   table->set_p = set_p;
2113 }
2114
2115 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2116
2117 static void
2118 free_hash_table (struct hash_table *table)
2119 {
2120   free (table->table);
2121 }
2122
2123 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2124    expression hash table.  */
2125
2126 static void
2127 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2128 {
2129   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2130   table->n_elems = 0;
2131   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2132
2133   compute_hash_table_work (table);
2134 }
2135 \f
2136 /* Expression tracking support.  */
2137
2138 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2139    table entry, or NULL if not found.  */
2140
2141 static struct expr *
2142 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2143 {
2144   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2145   struct expr *expr;
2146
2147   expr = table->table[hash];
2148
2149   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2150     expr = expr->next_same_hash;
2151
2152   return expr;
2153 }
2154
2155 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2156
2157 static struct expr *
2158 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2159 {
2160   do
2161     expr = expr->next_same_hash;
2162   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2163
2164   return expr;
2165 }
2166
2167 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2168    types may be mixed.  */
2169
2170 static void
2171 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2172 {
2173   rtx list, next;
2174
2175   for (list = *listp; list ; list = next)
2176     {
2177       next = XEXP (list, 1);
2178       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2179         free_EXPR_LIST_node (list);
2180       else
2181         free_INSN_LIST_node (list);
2182     }
2183
2184   *listp = NULL;
2185 }
2186
2187 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2188 static void
2189 clear_modify_mem_tables (void)
2190 {
2191   unsigned i;
2192   bitmap_iterator bi;
2193
2194   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2195     {
2196       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2197       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2198     }
2199   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2200 }
2201
2202 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
2203
2204 static void
2205 free_modify_mem_tables (void)
2206 {
2207   clear_modify_mem_tables ();
2208   free (modify_mem_list);
2209   free (canon_modify_mem_list);
2210   modify_mem_list = 0;
2211   canon_modify_mem_list = 0;
2212 }
2213
2214 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2215    start of the block].  */
2216
2217 static void
2218 reset_opr_set_tables (void)
2219 {
2220   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2221      the block.  */
2222   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2223
2224   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2225      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2226      location has been modified.  */
2227   clear_modify_mem_tables ();
2228 }
2229
2230 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2231    INSN's basic block.  */
2232
2233 static int
2234 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2235 {
2236   int i, j;
2237   enum rtx_code code;
2238   const char *fmt;
2239
2240   if (x == 0)
2241     return 1;
2242
2243   code = GET_CODE (x);
2244   switch (code)
2245     {
2246     case PC:
2247     case CC0:
2248     case CONST:
2249     case CONST_INT:
2250     case CONST_DOUBLE:
2251     case CONST_VECTOR:
2252     case SYMBOL_REF:
2253     case LABEL_REF:
2254     case ADDR_VEC:
2255     case ADDR_DIFF_VEC:
2256       return 1;
2257
2258     case MEM:
2259       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2260                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2261         return 0;
2262       else
2263         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2264
2265     case REG:
2266       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2267
2268     default:
2269       break;
2270     }
2271
2272   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2273     {
2274       if (fmt[i] == 'e')
2275         {
2276           /* If we are about to do the last recursive call
2277              needed at this level, change it into iteration.
2278              This function is called enough to be worth it.  */
2279           if (i == 0)
2280             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2281
2282           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2283             return 0;
2284         }
2285       else if (fmt[i] == 'E')
2286         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2287           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2288             return 0;
2289     }
2290
2291   return 1;
2292 }
2293
2294 /* Mark things set by a CALL.  */
2295
2296 static void
2297 mark_call (rtx insn)
2298 {
2299   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2300     record_last_mem_set_info (insn);
2301 }
2302
2303 /* Mark things set by a SET.  */
2304
2305 static void
2306 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2307 {
2308   rtx dest = SET_DEST (pat);
2309
2310   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2311          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2312          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2313     dest = XEXP (dest, 0);
2314
2315   if (REG_P (dest))
2316     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2317   else if (MEM_P (dest))
2318     record_last_mem_set_info (insn);
2319
2320   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2321     mark_call (insn);
2322 }
2323
2324 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2325
2326 static void
2327 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2328 {
2329   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2330
2331   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2332     clob = XEXP (clob, 0);
2333
2334   if (REG_P (clob))
2335     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2336   else
2337     record_last_mem_set_info (insn);
2338 }
2339
2340 /* Record things set by INSN.
2341    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2342
2343 static void
2344 mark_oprs_set (rtx insn)
2345 {
2346   rtx pat = PATTERN (insn);
2347   int i;
2348
2349   if (GET_CODE (pat) == SET)
2350     mark_set (pat, insn);
2351   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2352     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2353       {
2354         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2355
2356         if (GET_CODE (x) == SET)
2357           mark_set (x, insn);
2358         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2359           mark_clobber (x, insn);
2360         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2361           mark_call (insn);
2362       }
2363
2364   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2365     mark_clobber (pat, insn);
2366   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2367     mark_call (insn);
2368 }
2369
2370 \f
2371 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2372
2373 /* Local properties of assignments.  */
2374 static sbitmap *cprop_pavloc;
2375 static sbitmap *cprop_absaltered;
2376
2377 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2378 static sbitmap *cprop_avin;
2379 static sbitmap *cprop_avout;
2380
2381 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2382    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2383
2384 static void
2385 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2386 {
2387   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2388   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2389
2390   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2391   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2392 }
2393
2394 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2395
2396 static void
2397 free_cprop_mem (void)
2398 {
2399   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2400   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2401   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2402   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2403 }
2404
2405 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2406    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2407    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2408    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2409    bit in BMAP.  */
2410
2411 static void
2412 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2413 {
2414   int i, j;
2415   basic_block bb;
2416   enum rtx_code code;
2417   reg_set *r;
2418   const char *fmt;
2419
2420   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2421      can't do it when there's no return value.  */
2422  repeat:
2423
2424   if (x == 0)
2425     return;
2426
2427   code = GET_CODE (x);
2428   switch (code)
2429     {
2430     case REG:
2431       if (set_p)
2432         {
2433           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2434             {
2435               FOR_EACH_BB (bb)
2436                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2437                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2438             }
2439           else
2440             {
2441               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2442                 SET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2443             }
2444         }
2445       else
2446         {
2447           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2448             {
2449               FOR_EACH_BB (bb)
2450                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2451                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2452             }
2453           else
2454             {
2455               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2456                 RESET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2457             }
2458         }
2459
2460       return;
2461
2462     case MEM:
2463       FOR_EACH_BB (bb)
2464         {
2465           rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb->index];
2466
2467           while (list_entry)
2468             {
2469               rtx dest, dest_addr;
2470
2471               if (CALL_P (XEXP (list_entry, 0)))
2472                 {
2473                   if (set_p)
2474                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2475                   else
2476                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2477                   break;
2478                 }
2479               /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2480                  Examine each hunk of memory that is modified.  */
2481
2482               dest = XEXP (list_entry, 0);
2483               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2484               dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2485
2486               if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2487                                          x, rtx_addr_varies_p))
2488                 {
2489                   if (set_p)
2490                     SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2491                   else
2492                     RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2493                   break;
2494                 }
2495               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2496             }
2497         }
2498
2499       x = XEXP (x, 0);
2500       goto repeat;
2501
2502     case PC:
2503     case CC0: /*FIXME*/
2504     case CONST:
2505     case CONST_INT:
2506     case CONST_DOUBLE:
2507     case CONST_VECTOR:
2508     case SYMBOL_REF:
2509     case LABEL_REF:
2510     case ADDR_VEC:
2511     case ADDR_DIFF_VEC:
2512       return;
2513
2514     default:
2515       break;
2516     }
2517
2518   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2519     {
2520       if (fmt[i] == 'e')
2521         {
2522           /* If we are about to do the last recursive call
2523              needed at this level, change it into iteration.
2524              This function is called enough to be worth it.  */
2525           if (i == 0)
2526             {
2527               x = XEXP (x, i);
2528               goto repeat;
2529             }
2530
2531           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2532         }
2533       else if (fmt[i] == 'E')
2534         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2535           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2536     }
2537 }
2538
2539 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2540    propagation.  */
2541
2542 static void
2543 compute_cprop_data (void)
2544 {
2545   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2546   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2547                      cprop_avout, cprop_avin);
2548 }
2549 \f
2550 /* Copy/constant propagation.  */
2551
2552 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2553 #define MAX_USES 8
2554
2555 /* Table of uses found in an insn.
2556    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2557 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2558
2559 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2560 static int reg_use_count;
2561
2562 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2563    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2564    and contains the number of uses in the table upon exit.
2565
2566    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2567    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2568
2569 static void
2570 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2571 {
2572   int i, j;
2573   enum rtx_code code;
2574   const char *fmt;
2575   rtx x = *xptr;
2576
2577   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2578      can't do it when there's no return value.  */
2579  repeat:
2580   if (x == 0)
2581     return;
2582
2583   code = GET_CODE (x);
2584   if (REG_P (x))
2585     {
2586       if (reg_use_count == MAX_USES)
2587         return;
2588
2589       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2590       reg_use_count++;
2591     }
2592
2593   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2594
2595   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2596     {
2597       if (fmt[i] == 'e')
2598         {
2599           /* If we are about to do the last recursive call
2600              needed at this level, change it into iteration.
2601              This function is called enough to be worth it.  */
2602           if (i == 0)
2603             {
2604               x = XEXP (x, 0);
2605               goto repeat;
2606             }
2607
2608           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2609         }
2610       else if (fmt[i] == 'E')
2611         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2612           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2613     }
2614 }
2615
2616 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2617    Returns nonzero is successful.  */
2618
2619 static int
2620 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2621 {
2622   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2623   rtx src = 0;
2624   int success = 0;
2625   rtx set = single_set (insn);
2626
2627   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2628   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2629     success = 1;
2630
2631   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2632   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2633     {
2634       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2635
2636       if (src)
2637         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2638     }
2639
2640   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
2641      replacement.  */
2642   if (note != 0)
2643     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
2644
2645   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2646     {
2647       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2648          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2649          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2650       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2651
2652       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2653           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2654         success = 1;
2655
2656       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2657          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2658          lose information.  */
2659       if (!success && note == 0 && set != 0
2660           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT)
2661         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2662     }
2663
2664   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2665      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2666      not to happen, because previous code ought to synthesize
2667      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2668   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
2669     remove_note (insn, note);
2670
2671   return success;
2672 }
2673
2674 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2675    NULL no such set is found.  */
2676
2677 static struct expr *
2678 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2679 {
2680   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2681      use in a substitution.  */
2682   struct expr *set1 = 0;
2683
2684   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2685      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2686      need two sets like this available at the start of the block:
2687
2688        (set (reg X) (reg Y))
2689        (set (reg Y) (reg X))
2690
2691      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2692      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2693   while (1)
2694     {
2695       rtx src;
2696       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2697
2698       /* Find a set that is available at the start of the block
2699          which contains INSN.  */
2700       while (set)
2701         {
2702           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2703             break;
2704           set = next_set (regno, set);
2705         }
2706
2707       /* If no available set was found we've reached the end of the
2708          (possibly empty) copy chain.  */
2709       if (set == 0)
2710         break;
2711
2712       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2713
2714       src = SET_SRC (set->expr);
2715
2716       /* We know the set is available.
2717          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2718          have changed since the start of the block).
2719
2720          If the source operand changed, we may still use it for the next
2721          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2722
2723       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2724         set1 = set;
2725
2726       /* If the source of the set is anything except a register, then
2727          we have reached the end of the copy chain.  */
2728       if (! REG_P (src))
2729         break;
2730
2731       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2732          and see if we have an available copy into SRC.  */
2733       regno = REGNO (src);
2734     }
2735
2736   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2737      INSN.  */
2738   return set1;
2739 }
2740
2741 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2742    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2743    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2744    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2745    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2746    if a change was made.  */
2747
2748 static int
2749 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2750 {
2751   rtx new, set_src, note_src;
2752   rtx set = pc_set (jump);
2753   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2754
2755   if (note)
2756     {
2757       note_src = XEXP (note, 0);
2758       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2759         note_src = NULL_RTX;
2760     }
2761   else note_src = NULL_RTX;
2762
2763   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2764   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2765
2766   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2767      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2768   if (setcc != NULL_RTX
2769       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2770       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2771     {
2772       rtx setcc_src;
2773       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2774       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2775       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2776                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2777       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2778                                       setcc_src);
2779     }
2780   else
2781     setcc = NULL_RTX;
2782
2783   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2784
2785   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2786   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2787     return 0;
2788
2789   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2790   if (new == pc_rtx)
2791     delete_insn (jump);
2792   else
2793     {
2794       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2795          to one computed by setcc.  */
2796       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2797         return 0;
2798       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2799         {
2800           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2801              are two registers to be replaced by constants before the entire
2802              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2803              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2804              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2805              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2806              we need to attach a note to the branch itself to make this
2807              optimization work.  */
2808
2809           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2810             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2811           return 0;
2812         }
2813
2814       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2815       if (note_src)
2816         remove_note (jump, note);
2817
2818       /* If this has turned into an unconditional jump,
2819          then put a barrier after it so that the unreachable
2820          code will be deleted.  */
2821       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
2822         emit_barrier_after (jump);
2823      }
2824
2825 #ifdef HAVE_cc0
2826   /* Delete the cc0 setter.  */
2827   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2828     delete_insn (setcc);
2829 #endif
2830
2831   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2832
2833   global_const_prop_count++;
2834   if (gcse_file != NULL)
2835     {
2836       fprintf (gcse_file,
2837                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2838                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2839       print_rtl (gcse_file, src);
2840       fprintf (gcse_file, "\n");
2841     }
2842   purge_dead_edges (bb);
2843
2844   return 1;
2845 }
2846
2847 static bool
2848 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, int alter_jumps)
2849 {
2850   rtx sset;
2851
2852   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2853      conditional branch instructions first.  */
2854   if (alter_jumps
2855       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2856       && NEXT_INSN (insn)
2857       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2858     {
2859       rtx dest = SET_DEST (sset);
2860       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2861           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2862         return 1;
2863     }
2864
2865   /* Handle normal insns next.  */
2866   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2867       && try_replace_reg (from, to, insn))
2868     return 1;
2869
2870   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2871      We're pretty specific about what we will handle in this
2872      code, we can extend this as necessary over time.
2873
2874      Right now the insn in question must look like
2875      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2876   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2877     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2878   return 0;
2879 }
2880
2881 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2882    The result is nonzero if a change was made.  */
2883
2884 static int
2885 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2886 {
2887   struct reg_use *reg_used;
2888   int changed = 0;
2889   rtx note;
2890
2891   if (!INSN_P (insn))
2892     return 0;
2893
2894   reg_use_count = 0;
2895   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2896
2897   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2898
2899   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2900   if (note)
2901     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2902
2903   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2904        reg_used++, reg_use_count--)
2905     {
2906       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2907       rtx pat, src;
2908       struct expr *set;
2909
2910       /* Ignore registers created by GCSE.
2911          We do this because ...  */
2912       if (regno >= max_gcse_regno)
2913         continue;
2914
2915       /* If the register has already been set in this block, there's
2916          nothing we can do.  */
2917       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2918         continue;
2919
2920       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2921          at the start of the block.  */
2922       set = find_avail_set (regno, insn);
2923       if (! set)
2924         continue;
2925
2926       pat = set->expr;
2927       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2928       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2929
2930       src = SET_SRC (pat);
2931
2932       /* Constant propagation.  */
2933       if (gcse_constant_p (src))
2934         {
2935           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
2936             {
2937               changed = 1;
2938               global_const_prop_count++;
2939               if (gcse_file != NULL)
2940                 {
2941                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
2942                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
2943                   print_rtl (gcse_file, src);
2944                   fprintf (gcse_file, "\n");
2945                 }
2946               if (INSN_DELETED_P (insn))
2947                 return 1;
2948             }
2949         }
2950       else if (REG_P (src)
2951                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2952                && REGNO (src) != regno)
2953         {
2954           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
2955             {
2956               changed = 1;
2957               global_copy_prop_count++;
2958               if (gcse_file != NULL)
2959                 {
2960                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
2961                            regno, INSN_UID (insn));
2962                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
2963                 }
2964
2965               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
2966                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
2967               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
2968                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
2969                  and made things worse.  */
2970             }
2971         }
2972     }
2973
2974   return changed;
2975 }
2976
2977 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
2978    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
2979    restricts the cases we consider to those for which local cprop
2980    can legitimately make replacements.  */
2981
2982 static void
2983 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
2984 {
2985   rtx x = *xptr;
2986
2987   if (x == 0)
2988     return;
2989
2990   switch (GET_CODE (x))
2991     {
2992     case ZERO_EXTRACT:
2993     case SIGN_EXTRACT:
2994     case STRICT_LOW_PART:
2995       return;
2996
2997     case PRE_DEC:
2998     case PRE_INC:
2999     case POST_DEC:
3000     case POST_INC:
3001     case PRE_MODIFY:
3002     case POST_MODIFY:
3003       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3004          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3005          codes nonetheless.  */
3006       return;
3007
3008     case SUBREG:
3009       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3010          the non-written words unchanged.  */
3011       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3012         return;
3013       break;
3014
3015     default:
3016       break;
3017     }
3018
3019   find_used_regs (xptr, data);
3020 }
3021
3022 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3023    their REG_EQUAL notes need updating.  */
3024
3025 static bool
3026 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, int alter_jumps, rtx *libcall_sp)
3027 {
3028   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3029
3030   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3031      change the hard registers mentioned.  */
3032   if (REG_P (x)
3033       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3034           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3035               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3036     {
3037       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3038       struct elt_loc_list *l;
3039
3040       if (!val)
3041         return false;
3042       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3043         {
3044           rtx this_rtx = l->loc;
3045           rtx note;
3046
3047           /* Don't CSE non-constant values out of libcall blocks.  */
3048           if (l->in_libcall && ! CONSTANT_P (this_rtx))
3049             continue;
3050
3051           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3052             newcnst = this_rtx;
3053           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3054               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3055                  At this point this only function parameters should have
3056                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3057                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3058                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3059               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3060                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3061             newreg = this_rtx;
3062         }
3063       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3064         {
3065           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
3066              match the new register, we either have to abandon this replacement
3067              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
3068              or make it delete the REG_EUAQL note, and fix up all passes that
3069              require the REG_EQUAL note there.  */
3070           bool adjusted;
3071
3072           adjusted = adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp);
3073           gcc_assert (adjusted);
3074           
3075           if (gcse_file != NULL)
3076             {
3077               fprintf (gcse_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3078                        REGNO (x));
3079               fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
3080                        INSN_UID (insn));
3081               print_rtl (gcse_file, newcnst);
3082               fprintf (gcse_file, "\n");
3083             }
3084           local_const_prop_count++;
3085           return true;
3086         }
3087       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3088         {
3089           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
3090           if (gcse_file != NULL)
3091             {
3092               fprintf (gcse_file,
3093                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3094                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3095               fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3096             }
3097           local_copy_prop_count++;
3098           return true;
3099         }
3100     }
3101   return false;
3102 }
3103
3104 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3105    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
3106    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
3107    be made.  */
3108 static bool
3109 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
3110 {
3111   rtx end;
3112
3113   while ((end = *libcall_sp++))
3114     {
3115       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3116
3117       if (! note)
3118         continue;
3119
3120       if (REG_P (newval))
3121         {
3122           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
3123             {
3124               do
3125                 {
3126                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3127                   if (! note)
3128                     continue;
3129                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
3130                     return false;
3131                 }
3132               while ((end = *libcall_sp++));
3133               return true;
3134             }
3135         }
3136       XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
3137       insn = end;
3138     }
3139   return true;
3140 }
3141
3142 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3143
3144 static void
3145 local_cprop_pass (int alter_jumps)
3146 {
3147   rtx insn;
3148   struct reg_use *reg_used;
3149   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3150   bool changed = false;
3151
3152   cselib_init (false);
3153   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3154   *libcall_sp = 0;
3155   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3156     {
3157       if (INSN_P (insn))
3158         {
3159           rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3160
3161           if (note)
3162             {
3163               gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3164               *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3165             }
3166           note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3167           if (note)
3168             libcall_sp++;
3169           note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3170           do
3171             {
3172               reg_use_count = 0;
3173               note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs, NULL);
3174               if (note)
3175                 local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3176
3177               for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3178                    reg_used++, reg_use_count--)
3179                 if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3180                     libcall_sp))
3181                   {
3182                     changed = true;
3183                     break;
3184                   }
3185               if (INSN_DELETED_P (insn))
3186                 break;
3187             }
3188           while (reg_use_count);
3189         }
3190       cselib_process_insn (insn);
3191     }
3192   cselib_finish ();
3193   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3194   if (changed && alter_jumps)
3195     {
3196       delete_unreachable_blocks ();
3197       free_reg_set_mem ();
3198       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3199       compute_sets (get_insns ());
3200     }
3201 }
3202
3203 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3204    nonzero if a change was made.  */
3205
3206 static int
3207 cprop (int alter_jumps)
3208 {
3209   int changed;
3210   basic_block bb;
3211   rtx insn;
3212
3213   /* Note we start at block 1.  */
3214   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3215     {
3216       if (gcse_file != NULL)
3217         fprintf (gcse_file, "\n");
3218       return 0;
3219     }
3220
3221   changed = 0;
3222   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3223     {
3224       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3225          start of the block].  */
3226       reset_opr_set_tables ();
3227
3228       for (insn = BB_HEAD (bb);
3229            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
3230            insn = NEXT_INSN (insn))
3231         if (INSN_P (insn))
3232           {
3233             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3234
3235             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3236             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3237                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3238             if (! NOTE_P (insn))
3239               mark_oprs_set (insn);
3240           }
3241     }
3242
3243   if (gcse_file != NULL)
3244     fprintf (gcse_file, "\n");
3245
3246   return changed;
3247 }
3248
3249 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3250    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3251
3252    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3253    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3254    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3255    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3256    recording the value of *every* register scaned by canonicalize_condition,
3257    but this would require some code reorganization.  */
3258
3259 rtx
3260 fis_get_condition (rtx jump)
3261 {
3262   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3263 }
3264
3265 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3266    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3267
3268 static bool
3269 implicit_set_cond_p (rtx cond)
3270 {
3271   enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3272   rtx cst = XEXP (cond, 1);
3273
3274   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3275      contain a signed zero.  */
3276   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3277     {
3278       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3279          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3280          the optimization can't be performed.  */
3281       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3282          always return zero for them.  */
3283       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3284         {
3285           REAL_VALUE_TYPE d;
3286           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3287           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3288             return 0;
3289         }
3290       else
3291         return 0;
3292     }
3293
3294   return gcse_constant_p (cst);
3295 }
3296
3297 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3298    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3299    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3300    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3301    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3302    basic block.  */
3303
3304 static void
3305 find_implicit_sets (void)
3306 {
3307   basic_block bb, dest;
3308   unsigned int count;
3309   rtx cond, new;
3310
3311   count = 0;
3312   FOR_EACH_BB (bb)
3313     /* Check for more than one successor.  */
3314     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3315       {
3316         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3317
3318         if (cond
3319             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3320             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3321             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3322             && implicit_set_cond_p (cond))
3323           {
3324             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3325                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3326
3327             if (dest && EDGE_COUNT (dest->preds) == 1
3328                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3329               {
3330                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3331                                              XEXP (cond, 1));
3332                 implicit_sets[dest->index] = new;
3333                 if (gcse_file)
3334                   {
3335                     fprintf(gcse_file, "Implicit set of reg %d in ",
3336                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3337                     fprintf(gcse_file, "basic block %d\n", dest->index);
3338                   }
3339                 count++;
3340               }
3341           }
3342       }
3343
3344   if (gcse_file)
3345     fprintf (gcse_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3346 }
3347
3348 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3349    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3350    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3351    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3352
3353 static int
3354 one_cprop_pass (int pass, int cprop_jumps, int bypass_jumps)
3355 {
3356   int changed = 0;
3357
3358   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3359   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3360
3361   local_cprop_pass (cprop_jumps);
3362
3363   /* Determine implicit sets.  */
3364   implicit_sets = xcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
3365   find_implicit_sets ();
3366
3367   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3368   compute_hash_table (&set_hash_table);
3369
3370   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3371   free (implicit_sets);
3372   implicit_sets = NULL;
3373
3374   if (gcse_file)
3375     dump_hash_table (gcse_file, "SET", &set_hash_table);
3376   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3377     {
3378       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3379       compute_cprop_data ();
3380       changed = cprop (cprop_jumps);
3381       if (bypass_jumps)
3382         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3383       free_cprop_mem ();
3384     }
3385
3386   free_hash_table (&set_hash_table);
3387
3388   if (gcse_file)
3389     {
3390       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3391                current_function_name (), pass, bytes_used);
3392       fprintf (gcse_file, "%d local const props, %d local copy props\n\n",
3393                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3394       fprintf (gcse_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3395                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3396     }
3397   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3398   if (changed && cprop_jumps)
3399     delete_unreachable_blocks ();
3400
3401   return changed;
3402 }
3403 \f
3404 /* Bypass conditional jumps.  */
3405
3406 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3407    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3408    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3409    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3410
3411 static int bypass_last_basic_block;
3412
3413 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3414    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3415    find_avail_set.  */
3416
3417 static struct expr *
3418 find_bypass_set (int regno, int bb)
3419 {
3420   struct expr *result = 0;
3421
3422   for (;;)
3423     {
3424       rtx src;
3425       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3426
3427       while (set)
3428         {
3429           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3430             break;
3431           set = next_set (regno, set);
3432         }
3433
3434       if (set == 0)
3435         break;
3436
3437       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3438
3439       src = SET_SRC (set->expr);
3440       if (gcse_constant_p (src))
3441         result = set;
3442
3443       if (! REG_P (src))
3444         break;
3445
3446       regno = REGNO (src);
3447     }
3448   return result;
3449 }
3450
3451
3452 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3453    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3454    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3455    function is required to check that our data flow analysis is still
3456    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3457
3458 static bool
3459 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
3460 {
3461   rtx insn;
3462
3463   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3464     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3465       return true;
3466
3467   return false;
3468 }
3469
3470 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3471    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3472    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3473    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3474    Returns nonzero if a change was made.
3475
3476    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3477    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3478    these inserted insns when performing its transformations.  */
3479
3480 static int
3481 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3482 {
3483   rtx insn, note;
3484   edge e, edest;
3485   int i, change;
3486   int may_be_loop_header;
3487   unsigned removed_p;
3488   edge_iterator ei;
3489
3490   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3491
3492   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3493   reg_use_count = 0;
3494   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3495   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3496   if (note)
3497     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3498
3499   may_be_loop_header = false;
3500   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3501     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3502       {
3503         may_be_loop_header = true;
3504         break;
3505       }
3506
3507   change = 0;
3508   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3509     {
3510       removed_p = 0;
3511           
3512       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3513         {
3514           ei_next (&ei);
3515           continue;
3516         }
3517
3518       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3519       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3520         {
3521           ei_next (&ei);
3522           continue;
3523         }
3524
3525       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3526          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3527          optimizations, so prevent this.  */
3528       if (may_be_loop_header
3529           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3530         {
3531           ei_next (&ei);
3532           continue;
3533         }
3534
3535       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3536         {
3537           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3538           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3539           basic_block dest, old_dest;
3540           struct expr *set;
3541           rtx src, new;
3542
3543           if (regno >= max_gcse_regno)
3544             continue;
3545
3546           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3547
3548           if (! set)
3549             continue;
3550
3551           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3552           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3553             continue;
3554
3555           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3556
3557           if (setcc != NULL)
3558               src = simplify_replace_rtx (src,
3559                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3560                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3561
3562           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3563                                       SET_SRC (set->expr));
3564
3565           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3566              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3567              has instructions associated with it, as these insns won't
3568              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3569
3570           if (new == pc_rtx)
3571             {
3572               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3573               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3574             }
3575           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3576             {
3577               edge_iterator ei2;
3578
3579               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3580               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3581               FOR_EACH_EDGE (edest, ei2, bb->succs)
3582                 if (edest->dest == dest && edest->insns.r)
3583                   {
3584                     dest = NULL;
3585                     break;
3586                   }
3587             }
3588           else
3589             dest = NULL;
3590
3591           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3592              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3593              edges.  */
3594
3595           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc))))
3596             {
3597               edge e2;
3598               edge_iterator ei2;
3599
3600               FOR_EACH_EDGE (e2, ei2, e->src->succs)
3601                 if (e2->dest == dest)
3602                   {
3603                     dest = NULL;
3604                     break;
3605                   }
3606             }
3607
3608           old_dest = e->dest;
3609           if (dest != NULL
3610               && dest != old_dest
3611               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3612             {
3613               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3614
3615               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3616                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3617               if (setcc)
3618                 {
3619                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3620                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3621                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3622                 }
3623
3624               if (gcse_file != NULL)
3625                 {
3626                   fprintf (gcse_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3627                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3628                            regno, INSN_UID (jump));
3629                   print_rtl (gcse_file, SET_SRC (set->expr));
3630                   fprintf (gcse_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3631                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3632                 }
3633               change = 1;
3634               removed_p = 1;
3635               break;
3636             }
3637         }
3638       if (!removed_p)
3639         ei_next (&ei);
3640     }
3641   return change;
3642 }
3643
3644 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3645    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3646    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3647    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3648
3649    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3650
3651 static int
3652 bypass_conditional_jumps (void)
3653 {
3654   basic_block bb;
3655   int changed;
3656   rtx setcc;
3657   rtx insn;
3658   rtx dest;
3659
3660   /* Note we start at block 1.  */
3661   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3662     return 0;
3663
3664   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3665   mark_dfs_back_edges ();
3666
3667   changed = 0;
3668   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3669                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3670     {
3671       /* Check for more than one predecessor.  */
3672       if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 1)
3673         {
3674           setcc = NULL_RTX;
3675           for (insn = BB_HEAD (bb);
3676                insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
3677                insn = NEXT_INSN (insn))
3678             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3679               {
3680                 if (setcc)
3681                   break;
3682                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3683                   break;
3684
3685                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3686                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3687                   setcc = insn;
3688                 else
3689                   break;
3690               }
3691             else if (JUMP_P (insn))
3692               {
3693                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3694                     && onlyjump_p (insn))
3695                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3696                 break;
3697               }
3698             else if (INSN_P (insn))
3699               break;
3700         }
3701     }
3702
3703   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3704      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3705   if (changed)
3706     commit_edge_insertions();
3707
3708   return changed;
3709 }
3710 \f
3711 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3712
3713 /* Local properties of expressions.  */
3714 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3715 static sbitmap *transp;
3716
3717 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3718    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3719    created by a calls.  */
3720 static sbitmap *transpout;
3721
3722 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3723 static sbitmap *comp;
3724
3725 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3726 static sbitmap *antloc;
3727
3728 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3729    point.  */
3730 static sbitmap *pre_optimal;
3731
3732 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3733 static sbitmap *pre_redundant;
3734
3735 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3736 static sbitmap *pre_insert_map;
3737
3738 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3739 static sbitmap *pre_delete_map;
3740
3741 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3742 static struct edge_list *edge_list;
3743
3744 /* Redundant insns.  */
3745 static sbitmap pre_redundant_insns;
3746
3747 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3748
3749 static void
3750 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3751 {
3752   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3753   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3754   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3755
3756   pre_optimal = NULL;
3757   pre_redundant = NULL;
3758   pre_insert_map = NULL;
3759   pre_delete_map = NULL;
3760   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3761
3762   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3763 }
3764
3765 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3766
3767 static void
3768 free_pre_mem (void)
3769 {
3770   sbitmap_vector_free (transp);
3771   sbitmap_vector_free (comp);
3772
3773   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3774
3775   if (pre_optimal)
3776     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3777   if (pre_redundant)
3778     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3779   if (pre_insert_map)
3780     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3781   if (pre_delete_map)
3782     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3783
3784   transp = comp = NULL;
3785   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3786 }
3787
3788 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3789
3790 static void
3791 compute_pre_data (void)
3792 {
3793   sbitmap trapping_expr;
3794   basic_block bb;
3795   unsigned int ui;
3796
3797   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3798   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3799
3800   /* Collect expressions which might trap.  */
3801   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3802   sbitmap_zero (trapping_expr);
3803   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3804     {
3805       struct expr *e;
3806       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3807         if (may_trap_p (e->expr))
3808           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3809     }
3810
3811   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3812
3813      ~(TRANSP | COMP)
3814   */
3815
3816   FOR_EACH_BB (bb)
3817     {
3818       edge e;
3819       edge_iterator ei;
3820
3821       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3822          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3823          place the instruction on the edge.  So make them neither
3824          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3825       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3826         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3827           {
3828             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3829             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3830             break;
3831           }
3832
3833       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3834       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3835     }
3836
3837   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3838                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3839   sbitmap_vector_free (antloc);
3840   antloc = NULL;
3841   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3842   ae_kill = NULL;
3843   sbitmap_free (trapping_expr);
3844 }
3845 \f
3846 /* PRE utilities */
3847
3848 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3849    block BB.
3850
3851    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3852    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3853
3854    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3855    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3856    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3857    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3858    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3859    the closest such expression.  */
3860
3861 static int
3862 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3863 {
3864   edge pred;
3865   edge_iterator ei;
3866   
3867   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3868     {
3869       basic_block pred_bb = pred->src;
3870
3871       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3872           /* Has predecessor has already been visited?  */
3873           || visited[pred_bb->index])
3874         ;/* Nothing to do.  */
3875
3876       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3877       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3878         {
3879           /* Is this the occurrence we're looking for?
3880              Note that there's only one generating occurrence per block
3881              so we just need to check the block number.  */
3882           if (occr_bb == pred_bb)
3883             return 1;
3884
3885           visited[pred_bb->index] = 1;
3886         }
3887       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3888       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3889         visited[pred_bb->index] = 1;
3890
3891       /* Neither gen nor kill.  */
3892       else
3893         {
3894           visited[pred_bb->index] = 1;
3895           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3896             return 1;
3897         }
3898     }
3899
3900   /* All paths have been checked.  */
3901   return 0;
3902 }
3903
3904 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3905    memory allocated for that function is returned.  */
3906
3907 static int
3908 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3909 {
3910   int rval;
3911   char *visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
3912
3913   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3914
3915   free (visited);
3916   return rval;
3917 }
3918 \f
3919
3920 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3921    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3922    the value of BB.  */
3923
3924 static rtx
3925 process_insert_insn (struct expr *expr)
3926 {
3927   rtx reg = expr->reaching_reg;
3928   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3929   rtx pat;
3930
3931   start_sequence ();
3932
3933   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3934      just copy it to a register.  */
3935   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3936     emit_move_insn (reg, exp);
3937
3938   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3939      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3940      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3941   else
3942     {
3943       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3944
3945       if (insn_invalid_p (insn))
3946         gcc_unreachable ();
3947     }
3948   
3949
3950   pat = get_insns ();
3951   end_sequence ();
3952
3953   return pat;
3954 }
3955
3956 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3957
3958    This is used by both the PRE and code hoisting.
3959
3960    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3961    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3962    no sense for code hoisting.  */
3963
3964 static void
3965 insert_insn_end_bb (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
3966 {
3967   rtx insn = BB_END (bb);
3968   rtx new_insn;
3969   rtx reg = expr->reaching_reg;
3970   int regno = REGNO (reg);
3971   rtx pat, pat_end;
3972
3973   pat = process_insert_insn (expr);
3974   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
3975
3976   pat_end = pat;
3977   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
3978     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
3979
3980   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
3981      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
3982      instructions in presence of non-call exceptions.  */
3983
3984   if (JUMP_P (insn)
3985       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
3986           && (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1
3987               || EDGE_SUCC (bb, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
3988     {
3989 #ifdef HAVE_cc0
3990       rtx note;
3991 #endif
3992       /* It should always be the case that we can put these instructions
3993          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
3994          Check this.  */
3995       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
3996                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
3997                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
3998
3999       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4000          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4001          the new instruction just before the tablejump.  */
4002       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4003           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4004         insn = prev_real_insn (insn);
4005
4006 #ifdef HAVE_cc0
4007       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4008          if cc0 isn't set.  */
4009       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4010       if (note)
4011         insn = XEXP (note, 0);
4012       else
4013         {
4014           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4015           if (maybe_cc0_setter
4016               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4017               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4018             insn = maybe_cc0_setter;
4019         }
4020 #endif
4021       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4022       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4023     }
4024
4025   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4026      of exception handling.  */
4027   else if (CALL_P (insn)
4028            && (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1 || EDGE_SUCC (bb, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4029     {
4030       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4031          we search backward and place the instructions before the first
4032          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4033          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4034
4035          It should always be the case that we can put these instructions
4036          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4037          Check this.  */
4038
4039       gcc_assert (!pre
4040                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4041                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4042
4043       /* Since different machines initialize their parameter registers
4044          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4045          parameter registers.  */
4046       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4047
4048       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4049          before the first parameter load.
4050
4051          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4052          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4053          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4054          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4055          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4056       while (LABEL_P (insn)
4057              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4058         insn = NEXT_INSN (insn);
4059
4060       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4061     }
4062   else
4063     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn);
4064
4065   while (1)
4066     {
4067       if (INSN_P (pat))
4068         {
4069           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4070           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4071         }
4072       if (pat == pat_end)
4073         break;
4074       pat = NEXT_INSN (pat);
4075     }
4076
4077   gcse_create_count++;
4078
4079   if (gcse_file)
4080     {
4081       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4082                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4083       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4084                expr->bitmap_index, regno);
4085     }
4086 }
4087
4088 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4089    the expressions fully redundant.  */
4090
4091 static int
4092 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4093 {
4094   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4095   sbitmap *inserted;
4096
4097   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4098      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4099
4100   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4101   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4102   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4103   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4104
4105   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4106     {
4107       int indx;
4108       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4109
4110       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4111         {
4112           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4113
4114           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4115             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4116               {
4117                 struct expr *expr = index_map[j];
4118                 struct occr *occr;
4119
4120                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4121                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4122                   {
4123                     if (! occr->deleted_p)
4124                       continue;
4125
4126                     /* Insert this expression on this edge if if it would
4127                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4128                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4129                       {
4130                         rtx insn;
4131                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4132
4133                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4134                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4135                            the previous block. There are several alternatives
4136                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4137                            handling this situation.  This one is easiest for
4138                            now.  */
4139
4140                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
4141                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4142                         else
4143                           {
4144                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4145                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4146                           }
4147
4148                         if (gcse_file)
4149                           {
4150                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4151                                      bb->index,
4152                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4153                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4154                                      expr->bitmap_index);
4155                           }
4156
4157                         update_ld_motion_stores (expr);
4158                         SET_BIT (inserted[e], j);
4159                         did_insert = 1;
4160                         gcse_create_count++;
4161                       }
4162                   }
4163               }
4164         }
4165     }
4166
4167   sbitmap_vector_free (inserted);
4168   return did_insert;
4169 }
4170
4171 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4172    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4173      reaching_reg <- old_reg
4174    it's better to do the following:
4175      reaching_reg <- expr
4176      old_reg      <- reaching_reg
4177    because this way copy propagation can discover additional PRE
4178    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4179    When "expr" is a store, i.e.
4180    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4181      reaching_reg <- old_reg
4182    it's better to add it before as follows:
4183      reaching_reg <- old_reg
4184      MEM          <- reaching_reg.  */
4185
4186 static void
4187 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4188 {
4189   rtx reg = expr->reaching_reg;
4190   int regno = REGNO (reg);
4191   int indx = expr->bitmap_index;
4192   rtx pat = PATTERN (insn);
4193   rtx set, new_insn;
4194   rtx old_reg;
4195   int i;
4196
4197   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4198   switch (GET_CODE (pat))
4199     {
4200     case SET:
4201       set = pat;
4202       break;
4203
4204     case PARALLEL:
4205       /* Search through the parallel looking for the set whose
4206          source was the expression that we're interested in.  */
4207       set = NULL_RTX;
4208       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4209         {
4210           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4211           if (GET_CODE (x) == SET
4212               && expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4213             {
4214               set = x;
4215               break;
4216             }
4217         }
4218       break;
4219
4220     default:
4221       gcc_unreachable ();
4222     }
4223
4224   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4225     {
4226       old_reg = SET_DEST (set);
4227       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4228       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4229         {
4230           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4231           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4232
4233           /* Keep register set table up to date.  */
4234           record_one_set (regno, insn);
4235         }
4236       else
4237         {
4238           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4239           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4240
4241           /* Keep register set table up to date.  */
4242           record_one_set (regno, new_insn);
4243         }
4244     }
4245   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4246     {
4247       old_reg = SET_SRC (set);
4248       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4249
4250       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4251       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4252         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4253       else
4254         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4255
4256       /* Keep register set table up to date.  */
4257       record_one_set (regno, new_insn);
4258     }
4259
4260   gcse_create_count++;
4261
4262   if (gcse_file)
4263     fprintf (gcse_file,
4264              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4265               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4266               INSN_UID (insn), regno);
4267 }
4268
4269 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4270    to `reaching_reg'.  */
4271
4272 static void
4273 pre_insert_copies (void)
4274 {
4275   unsigned int i, added_copy;
4276   struct expr *expr;
4277   struct occr *occr;
4278   struct occr *avail;
4279
4280   /* For each available expression in the table, copy the result to
4281      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4282
4283      ??? The current algorithm is rather brute force.
4284      Need to do some profiling.  */
4285
4286   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4287     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4288       {
4289         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4290            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4291            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4292            deleted.  This test also avoids further processing if the
4293            expression wasn't deleted anywhere.  */
4294         if (expr->reaching_reg == NULL)
4295           continue;
4296
4297         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4298         added_copy = 0;
4299
4300         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4301           {
4302             if (! occr->deleted_p)
4303               continue;
4304
4305             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4306               {
4307                 rtx insn = avail->insn;
4308
4309                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4310                 if (avail->copied_p)
4311                   continue;
4312
4313                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4314                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4315                   continue;
4316
4317                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4318                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4319                                                expr,
4320                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4321                   continue;
4322
4323                 added_copy = 1;
4324
4325                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4326                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4327                 avail->copied_p = 1;
4328               }
4329           }
4330
4331           if (added_copy)
4332             update_ld_motion_stores (expr);
4333       }
4334 }
4335
4336 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4337    in INSN.  */
4338 static rtx
4339 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4340 {
4341   rtx new;
4342   rtx set = single_set (insn), set2;
4343   rtx note;
4344   rtx eqv;
4345
4346   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4347      we've verified to be valid.  */
4348
4349   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4350
4351   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4352   set2 = single_set (new);
4353   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4354     return new;
4355   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4356     eqv = XEXP (note, 0);
4357   else
4358     eqv = SET_SRC (set);
4359
4360   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4361
4362   return new;
4363 }
4364
4365 /* Delete redundant computations.
4366    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4367    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4368    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4369
4370    Returns nonzero if a change is made.  */
4371
4372 static int
4373 pre_delete (void)
4374 {
4375   unsigned int i;
4376   int changed;
4377   struct expr *expr;
4378   struct occr *occr;
4379
4380   changed = 0;
4381   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4382     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4383          expr != NULL;
4384          expr = expr->next_same_hash)
4385       {
4386         int indx = expr->bitmap_index;
4387
4388         /* We only need to search antic_occr since we require
4389            ANTLOC != 0.  */
4390
4391         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4392           {
4393             rtx insn = occr->insn;
4394             rtx set;
4395             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4396
4397             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4398             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4399                 && (set = single_set (insn)) != 0)
4400               {
4401                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4402                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4403                    the mode of the original destination pseudo.  */
4404                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4405                   expr->reaching_reg
4406                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4407
4408                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4409                 delete_insn (insn);
4410                 occr->deleted_p = 1;
4411                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4412                 changed = 1;
4413                 gcse_subst_count++;
4414
4415                 if (gcse_file)
4416                   {
4417                     fprintf (gcse_file,
4418                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4419                                INSN_UID (insn), indx);
4420                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4421                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4422                   }
4423               }
4424           }
4425       }
4426
4427   return changed;
4428 }
4429
4430 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4431    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4432    has been done.
4433
4434    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4435    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4436    Compiler Design and Implementation.
4437
4438    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4439    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4440    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4441    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4442    through the block.
4443
4444    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4445    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4446    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4447    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4448    redundancies.  */
4449
4450 static int
4451 pre_gcse (void)
4452 {
4453   unsigned int i;
4454   int did_insert, changed;
4455   struct expr **index_map;
4456   struct expr *expr;
4457
4458   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4459      hash table entry.  */
4460
4461   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4462   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4463     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4464       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4465
4466   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4467   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4468   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4469
4470   /* Delete the redundant insns first so that
4471      - we know what register to use for the new insns and for the other
4472        ones with reaching expressions
4473      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4474
4475   changed = pre_delete ();
4476
4477   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4478
4479   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4480      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4481   pre_insert_copies ();
4482   if (did_insert)
4483     {
4484       commit_edge_insertions ();
4485       changed = 1;
4486     }
4487
4488   free (index_map);
4489   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4490   return changed;
4491 }
4492
4493 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4494
4495    Return nonzero if a change was made.  */
4496
4497 static int
4498 one_pre_gcse_pass (int pass)
4499 {
4500   int changed = 0;
4501
4502   gcse_subst_count = 0;
4503   gcse_create_count = 0;
4504
4505   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4506   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4507   if (flag_gcse_lm)
4508     compute_ld_motion_mems ();
4509
4510   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4511   trim_ld_motion_mems ();
4512   if (gcse_file)
4513     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", &expr_hash_table);
4514
4515   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4516     {
4517       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4518       compute_pre_data ();
4519       changed |= pre_gcse ();
4520       free_edge_list (edge_list);
4521       free_pre_mem ();
4522     }
4523
4524   free_ldst_mems ();
4525   remove_fake_exit_edges ();
4526   free_hash_table (&expr_hash_table);
4527
4528   if (gcse_file)
4529     {
4530       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4531                current_function_name (), pass, bytes_used);
4532       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
4533                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4534     }
4535
4536   return changed;
4537 }
4538 \f
4539 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
4540    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
4541    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
4542    because the following loop optimization pass requires them.  */
4543
4544 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
4545    could probably share code here.  */
4546
4547 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4548    then we would not need to do this here, because jump would add the
4549    necessary REG_LABEL notes.  */
4550
4551 static void
4552 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4553 {
4554   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4555   int i, j;
4556   const char *fmt;
4557
4558   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4559     {
4560       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4561          avoid flow generating (slightly) worse code.
4562
4563          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4564          mark_jump_label for additional information).  */
4565
4566       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
4567                                             REG_NOTES (insn));
4568       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4569         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4570       return;
4571     }
4572
4573   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4574     {
4575       if (fmt[i] == 'e')
4576         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4577       else if (fmt[i] == 'E')
4578         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4579           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4580     }
4581 }
4582
4583 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4584
4585    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4586    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4587    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4588    non-local labels and exceptions.
4589
4590    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4591    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4592    it should be possible with exception handling, since we still have
4593    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4594    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4595
4596 static void
4597 compute_transpout (void)
4598 {
4599   basic_block bb;
4600   unsigned int i;
4601   struct expr *expr;
4602
4603   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4604
4605   FOR_EACH_BB (bb)
4606     {
4607       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
4608          end in call instructions for reasons other than abnormal
4609          control flow.  */
4610       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4611         continue;
4612
4613       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4614         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4615           if (MEM_P (expr->expr))
4616             {
4617               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4618                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4619                 continue;
4620
4621               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4622                  analysis to determine if this mem is actually killed
4623                  by this call.  */
4624               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4625             }
4626     }
4627 }
4628
4629 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4630
4631 /* Very busy expressions.  */
4632 static sbitmap *hoist_vbein;
4633 static sbitmap *hoist_vbeout;
4634
4635 /* Hoistable expressions.  */
4636 static sbitmap *hoist_exprs;
4637
4638 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4639    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4640    more effective than the tail merging code in jump.c.
4641
4642    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4643    code hoisting.  It would be nice.  */
4644
4645 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4646
4647 static void
4648 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4649 {
4650   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4651   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4652   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4653
4654   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4655   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4656   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4657   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4658 }
4659
4660 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4661
4662 static void
4663 free_code_hoist_mem (void)
4664 {
4665   sbitmap_vector_free (antloc);
4666   sbitmap_vector_free (transp);
4667   sbitmap_vector_free (comp);
4668
4669   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4670   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4671   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4672   sbitmap_vector_free (transpout);
4673
4674   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4675 }
4676
4677 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4678
4679    An expression is very busy if all paths from a given point
4680    compute the expression.  */
4681
4682 static void
4683 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4684 {
4685   int changed, passes;
4686   basic_block bb;
4687
4688   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4689   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4690
4691   passes = 0;
4692   changed = 1;
4693
4694   while (changed)
4695     {
4696       changed = 0;
4697
4698       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4699          the convergence.  */
4700       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4701         {
4702           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
4703                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
4704           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4705             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
4706         }
4707
4708       passes++;
4709     }
4710
4711   if (gcse_file)
4712     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4713 }
4714
4715 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4716
4717 static void
4718 compute_code_hoist_data (void)
4719 {
4720   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4721   compute_transpout ();
4722   compute_code_hoist_vbeinout ();
4723   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4724   if (gcse_file)
4725     fprintf (gcse_file, "\n");
4726 }
4727
4728 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4729    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4730
4731    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4732    to me that the expression must either be computed or transparent in
4733    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4734    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4735    the expression wasn't a loop invariant.
4736
4737    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4738    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4739    paths.  */
4740
4741 static int
4742 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4743 {
4744   edge pred;
4745   edge_iterator ei;
4746   int visited_allocated_locally = 0;
4747
4748
4749   if (visited == NULL)
4750     {
4751       visited_allocated_locally = 1;
4752       visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
4753     }
4754
4755   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4756     {
4757       basic_block pred_bb = pred->src;
4758
4759       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4760         break;
4761       else if (pred_bb == expr_bb)
4762         continue;
4763       else if (visited[pred_bb->index])
4764         continue;
4765
4766       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4767       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4768         break;
4769       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4770         break;
4771
4772       /* Not killed.  */
4773       else
4774         {
4775           visited[pred_bb->index] = 1;
4776           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4777                                            pred_bb, visited))
4778             break;
4779         }
4780     }
4781   if (visited_allocated_locally)
4782     free (visited);
4783
4784   return (pred == NULL);
4785 }
4786 \f
4787 /* Actually perform code hoisting.  */
4788
4789 static void
4790 hoist_code (void)
4791 {
4792   basic_block bb, dominated;
4793   basic_block *domby;
4794   unsigned int domby_len;
4795   unsigned int i,j;
4796   struct expr **index_map;
4797   struct expr *expr;
4798
4799   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4800
4801   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4802      hash table entry.  */
4803
4804   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4805   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4806     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4807       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4808
4809   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4810      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4811   FOR_EACH_BB (bb)
4812     {
4813       int found = 0;
4814       int insn_inserted_p;
4815
4816       domby_len = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb, &domby);
4817       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4818          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4819       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4820         {
4821           int hoistable = 0;
4822
4823           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4824               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4825             {
4826               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4827                  we look at every block BB dominates to see if it
4828                  computes the expression.  */
4829               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4830                 {
4831                   dominated = domby[j];
4832                   /* Ignore self dominance.  */
4833                   if (bb == dominated)
4834                     continue;
4835                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4836                      the busy expression and whether or not moving that
4837                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4838                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4839                     continue;
4840
4841                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4842                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4843
4844                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4845                      from a dominated block into BB.  */
4846                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4847                     hoistable++;
4848                 }
4849
4850               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4851                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4852                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4853                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4854                  allocation.  One could increase this value to try harder
4855                  to avoid any possible code expansion due to register
4856                  allocation issues; however experiments have shown that
4857                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4858                  from two successors, so raising this threshold is likely
4859                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4860               if (hoistable > 1)
4861                 {
4862                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4863                   found = 1;
4864                 }
4865             }
4866         }
4867       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4868       if (! found)
4869         {
4870           free (domby);
4871         continue;
4872         }
4873
4874       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4875       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4876         {
4877           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4878              note when we've inserted it.  */
4879           insn_inserted_p = 0;
4880
4881           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4882           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i))
4883             {
4884               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4885                  we look at every block BB dominates to see if it
4886                  computes the expression.  */
4887               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4888                 {
4889                   dominated = domby[j];
4890                   /* Ignore self dominance.  */
4891                   if (bb == dominated)
4892                     continue;
4893
4894                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4895                      the busy expression and whether or not moving that
4896                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4897                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4898                     continue;
4899
4900                   /* The expression is computed in the dominated block and
4901                      it would be safe to compute it at the start of the
4902                      dominated block.  Now we have to determine if the
4903                      expression would reach the dominated block if it was
4904                      placed at the end of BB.  */
4905                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4906                     {
4907                       struct expr *expr = index_map[i];
4908                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4909                       rtx insn;
4910                       rtx set;
4911
4912                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4913                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4914                         occr = occr->next;
4915
4916                       gcc_assert (occr);
4917                       insn = occr->insn;
4918                       set = single_set (insn);
4919                       gcc_assert (set);
4920
4921                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4922                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
4923                          from the mode of the original destination pseudo.  */
4924                       if (expr->reaching_reg == NULL)
4925                         expr->reaching_reg
4926                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4927
4928                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4929                       delete_insn (insn);
4930                       occr->deleted_p = 1;
4931                       if (!insn_inserted_p)
4932                         {
4933                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
4934                           insn_inserted_p = 1;
4935                         }
4936                     }
4937                 }
4938             }
4939         }
4940       free (domby);
4941     }
4942
4943   free (index_map);
4944 }
4945
4946 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
4947
4948    Return nonzero if a change was made.  */
4949
4950 static int
4951 one_code_hoisting_pass (void)
4952 {
4953   int changed = 0;
4954
4955   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4956   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4957   if (gcse_file)
4958     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
4959
4960   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4961     {
4962       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4963       compute_code_hoist_data ();
4964       hoist_code ();
4965       free_code_hoist_mem ();
4966     }
4967
4968   free_hash_table (&expr_hash_table);
4969
4970   return changed;
4971 }
4972 \f
4973 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
4974     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
4975     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
4976
4977             int i;
4978             float a[10];
4979
4980             void foo(float scale)
4981             {
4982               for (i=0; i<10; i++)
4983                 a[i] *= scale;
4984             }
4985
4986     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
4987     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
4988     of the loop.
4989
4990       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
4991     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
4992     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
4993
4994       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
4995     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
4996     in the loop.  */
4997
4998 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
4999    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5000
5001 static struct ls_expr *
5002 ldst_entry (rtx x)
5003 {
5004   int do_not_record_p = 0;
5005   struct ls_expr * ptr;
5006   unsigned int hash;
5007
5008   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5009                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5010
5011   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5012     if (ptr->hash_index == hash && expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
5013       return ptr;
5014
5015   ptr = xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5016
5017   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5018   ptr->expr         = NULL;
5019   ptr->pattern      = x;
5020   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5021   ptr->loads        = NULL_RTX;
5022   ptr->stores       = NULL_RTX;
5023   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5024   ptr->invalid      = 0;
5025   ptr->index        = 0;
5026   ptr->hash_index   = hash;
5027   pre_ldst_mems     = ptr;
5028
5029   return ptr;
5030 }
5031
5032 /* Free up an individual ldst entry.  */
5033
5034 static void
5035 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5036 {
5037   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5038   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5039
5040   free (ptr);
5041 }
5042
5043 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5044
5045 static void
5046 free_ldst_mems (void)
5047 {
5048   while (pre_ldst_mems)
5049     {
5050       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5051
5052       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5053
5054       free_ldst_entry (tmp);
5055     }
5056
5057   pre_ldst_mems = NULL;
5058 }
5059
5060 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5061
5062 static void
5063 print_ldst_list (FILE * file)
5064 {
5065   struct ls_expr * ptr;
5066
5067   fprintf (file, "LDST list: \n");
5068
5069   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5070     {
5071       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5072
5073       print_rtl (file, ptr->pattern);
5074
5075       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5076
5077       if (ptr->loads)
5078         print_rtl (file, ptr->loads);
5079       else
5080         fprintf (file, "(nil)");
5081
5082       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5083
5084       if (ptr->stores)
5085         print_rtl (file, ptr->stores);
5086       else
5087         fprintf (file, "(nil)");
5088
5089       fprintf (file, "\n\n");
5090     }
5091
5092   fprintf (file, "\n");
5093 }
5094
5095 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5096
5097 static struct ls_expr *
5098 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5099 {
5100   struct ls_expr * ptr;
5101
5102   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5103     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
5104       return ptr;
5105
5106   return NULL;
5107 }
5108
5109 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5110
5111 static int
5112 enumerate_ldsts (void)
5113 {
5114   struct ls_expr * ptr;
5115   int n = 0;
5116
5117   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5118     ptr->index = n++;
5119
5120   return n;
5121 }
5122
5123 /* Return first item in the list.  */
5124
5125 static inline struct ls_expr *
5126 first_ls_expr (void)
5127 {
5128   return pre_ldst_mems;
5129 }
5130
5131 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5132
5133 static inline struct ls_expr *
5134 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5135 {
5136   return ptr->next;
5137 }
5138 \f
5139 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5140
5141 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5142    side effects. These are the types of loads we consider for the
5143    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5144
5145 static int
5146 simple_mem (rtx x)
5147 {
5148   if (! MEM_P (x))
5149     return 0;
5150
5151   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5152     return 0;
5153
5154   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5155     return 0;
5156
5157   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5158      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5159      continue.  */
5160   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5161     return 0;
5162
5163   if (side_effects_p (x))
5164     return 0;
5165
5166   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5167   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5168     return 0;
5169
5170   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5171     return 0;
5172
5173   return 1;
5174 }
5175
5176 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5177    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5178    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5179    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5180    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5181    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5182    fix it up.  */
5183
5184 static void
5185 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5186 {
5187   const char * fmt;
5188   int i, j;
5189   struct ls_expr * ptr;
5190
5191   /* Invalidate it in the list.  */
5192   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5193     {
5194       ptr = ldst_entry (x);
5195       ptr->invalid = 1;
5196     }
5197
5198   /* Recursively process the insn.  */
5199   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5200
5201   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5202     {
5203       if (fmt[i] == 'e')
5204         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5205       else if (fmt[i] == 'E')
5206         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5207           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5208     }
5209 }
5210
5211 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5212    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5213    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5214    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5215    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5216    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5217    later.  */
5218
5219 static void
5220 compute_ld_motion_mems (void)
5221 {
5222   struct ls_expr * ptr;
5223   basic_block bb;
5224   rtx insn;
5225
5226   pre_ldst_mems = NULL;
5227
5228   FOR_EACH_BB (bb)
5229     {
5230       for (insn = BB_HEAD (bb);
5231            insn && insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5232            insn = NEXT_INSN (insn))
5233         {
5234           if (INSN_P (insn))
5235             {
5236               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5237                 {
5238                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5239                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5240
5241                   /* Check for a simple LOAD...  */
5242                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5243                     {
5244                       ptr = ldst_entry (src);
5245                       if (REG_P (dest))
5246                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5247                       else
5248                         ptr->invalid = 1;
5249                     }
5250                   else
5251                     {
5252                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5253                       invalidate_any_buried_refs (src);
5254                     }
5255
5256                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5257                      will block any movement we might do later. We only care
5258                      about this exact pattern since those are the only
5259                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5260                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5261                     {
5262                       ptr = ldst_entry (dest);
5263
5264                       if (! MEM_P (src)
5265                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5266                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5267                              returns 0 for all REGs.  */
5268                           && can_assign_to_reg_p (src))
5269                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5270                       else
5271                         ptr->invalid = 1;
5272                     }
5273                 }
5274               else
5275                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5276             }
5277         }
5278     }
5279 }
5280
5281 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5282    expression list for pre gcse.  */
5283
5284 static void
5285 trim_ld_motion_mems (void)
5286 {
5287   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5288   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5289
5290   while (ptr != NULL)
5291     {
5292       struct expr * expr;
5293
5294       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5295       if (! ptr->invalid)
5296         {
5297           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5298           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5299
5300           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5301                expr != NULL;
5302                expr = expr->next_same_hash)
5303             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5304               break;
5305         }
5306       else
5307         expr = (struct expr *) 0;
5308
5309       if (expr)
5310         {
5311           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5312           ptr->expr = expr;
5313           last = & ptr->next;
5314           ptr = ptr->next;
5315         }
5316       else
5317         {
5318           *last = ptr->next;
5319           free_ldst_entry (ptr);
5320           ptr = * last;
5321         }
5322     }
5323
5324   /* Show the world what we've found.  */
5325   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
5326     print_ldst_list (gcse_file);
5327 }
5328
5329 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5330    a reaching register, and update any stores that are needed if
5331    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5332    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5333    the reaching register into the store location. These keeps the
5334    correct value in the reaching register for the loads.  */
5335
5336 static void
5337 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5338 {
5339   struct ls_expr * mem_ptr;
5340
5341   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5342     {
5343       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5344          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5345          dead and should be eliminated later.  */
5346
5347       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5348          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5349          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5350          (set reg expr) in that insn.  */
5351       rtx list = mem_ptr->stores;
5352
5353       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5354         {
5355           rtx insn = XEXP (list, 0);
5356           rtx pat = PATTERN (insn);
5357           rtx src = SET_SRC (pat);
5358           rtx reg = expr->reaching_reg;
5359           rtx copy, new;
5360
5361           /* If we've already copied it, continue.  */
5362           if (expr->reaching_reg == src)
5363             continue;
5364
5365           if (gcse_file)
5366             {
5367               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5368               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
5369               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
5370               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
5371               fprintf (gcse_file, "\n");
5372             }
5373
5374           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5375           new = emit_insn_before (copy, insn);
5376           record_one_set (REGNO (reg), new);
5377           SET_SRC (pat) = reg;
5378
5379           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5380           INSN_CODE (insn) = -1;
5381           gcse_create_count++;
5382         }
5383     }
5384 }
5385 \f
5386 /* Store motion code.  */
5387
5388 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5389 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5390 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5391
5392 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5393    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5394 static int * regvec;
5395
5396 /* And current insn, for the same routine.  */
5397 static rtx compute_store_table_current_insn;
5398
5399 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5400 static sbitmap * st_antloc;
5401
5402 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5403 static int num_stores;
5404
5405 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5406    note_stores.  */
5407
5408 static void
5409 reg_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5410               void *data)
5411 {
5412   sbitmap bb_reg = data;
5413
5414   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5415     dest = SUBREG_REG (dest);
5416
5417   if (REG_P (dest))
5418     {
5419       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5420       if (bb_reg)
5421         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5422     }
5423 }
5424
5425 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5426    note_stores.  */
5427
5428 static void
5429 reg_clear_last_set (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5430               void *data)
5431 {
5432   int *dead_vec = data;
5433
5434   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5435     dest = SUBREG_REG (dest);
5436
5437   if (REG_P (dest) &&
5438       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5439     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5440 }
5441
5442 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5443    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5444
5445 static bool
5446 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
5447 {
5448   rtx reg;
5449
5450   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5451     {
5452       reg = XEXP (x, 0);
5453       if (regs_set[REGNO(reg)])
5454         return false;
5455     }
5456
5457   return true;
5458 }
5459
5460 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5461 static rtx
5462 extract_mentioned_regs (rtx x)
5463 {
5464   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5465 }
5466
5467 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5468    registers.  */
5469 static rtx
5470 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5471 {
5472   int i;
5473   enum rtx_code code;
5474   const char * fmt;
5475
5476   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5477  repeat:
5478
5479   if (x == 0)
5480     return accum;
5481
5482   code = GET_CODE (x);
5483   switch (code)
5484     {
5485     case REG:
5486       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5487
5488     case MEM:
5489       x = XEXP (x, 0);
5490       goto repeat;
5491
5492     case PRE_DEC:
5493     case PRE_INC:
5494     case POST_DEC:
5495     case POST_INC:
5496       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5497       gcc_unreachable ();
5498
5499     case PC:
5500     case CC0: /*FIXME*/
5501     case CONST:
5502     case CONST_INT:
5503     case CONST_DOUBLE:
5504     case CONST_VECTOR:
5505     case SYMBOL_REF:
5506     case LABEL_REF:
5507     case ADDR_VEC:
5508     case ADDR_DIFF_VEC:
5509       return accum;
5510
5511     default:
5512       break;
5513     }
5514
5515   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5516   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5517
5518   for (; i >= 0; i--)
5519     {
5520       if (fmt[i] == 'e')
5521         {
5522           rtx tem = XEXP (x, i);
5523
5524           /* If we are about to do the last recursive call
5525              needed at this level, change it into iteration.  */
5526           if (i == 0)
5527             {
5528               x = tem;
5529               goto repeat;
5530             }
5531
5532           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5533         }
5534       else if (fmt[i] == 'E')
5535         {
5536           int j;
5537
5538           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5539             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5540         }
5541     }
5542
5543   return accum;
5544 }
5545
5546 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5547    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5548    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5549    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5550    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5551
5552    The results are stored this way:
5553
5554    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5555    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5556       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5557       expression of this type may be anticipatable
5558    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5559       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5560    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5561       available is stored in reaching_reg.
5562
5563    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5564    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5565    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5566    */
5567
5568 static void
5569 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5570 {
5571   struct ls_expr * ptr;
5572   rtx dest, set, tmp;
5573   int check_anticipatable, check_available;
5574   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5575
5576   set = single_set (insn);
5577   if (!set)
5578     return;
5579
5580   dest = SET_DEST (set);
5581
5582   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5583       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5584     return;
5585
5586   if (side_effects_p (dest))
5587     return;
5588
5589   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5590      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5591      continue.  */
5592   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5593     return;
5594
5595   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5596      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5597   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5598     return;
5599
5600   ptr = ldst_entry (dest);
5601   if (!ptr->pattern_regs)
5602     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5603
5604   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5605      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5606   check_anticipatable = 0;
5607   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5608     check_anticipatable = 1;
5609   else
5610     {
5611       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5612       if (tmp != NULL_RTX
5613           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5614         check_anticipatable = 1;
5615     }
5616   if (check_anticipatable)
5617     {
5618       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5619         tmp = NULL_RTX;
5620       else
5621         tmp = insn;
5622       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5623                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5624     }
5625
5626   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5627      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5628      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5629   check_available = 0;
5630   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5631     check_available = 1;
5632   else
5633     {
5634       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5635       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5636         check_available = 1;
5637     }
5638   if (check_available)
5639     {
5640       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5641          failed last time.  */
5642       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5643         {
5644           for (tmp = BB_END (bb);
5645                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5646                tmp = PREV_INSN (tmp))
5647             continue;
5648           if (tmp == insn)
5649             check_available = 0;
5650         }
5651       else
5652         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5653                                               bb, regs_set_after,
5654                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5655     }
5656   if (!check_available)
5657     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5658 }
5659
5660 /* Find available and anticipatable stores.  */
5661
5662 static int
5663 compute_store_table (void)
5664 {
5665   int ret;
5666   basic_block bb;
5667   unsigned regno;
5668   rtx insn, pat, tmp;
5669   int *last_set_in, *already_set;
5670   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5671
5672   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5673
5674   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5675                                                        max_gcse_regno);
5676   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5677   pre_ldst_mems = 0;
5678   last_set_in = xcalloc (max_gcse_regno, sizeof (int));
5679   already_set = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
5680
5681   /* Find all the stores we care about.  */
5682   FOR_EACH_BB (bb)
5683     {
5684       /* First compute the registers set in this block.  */
5685       regvec = last_set_in;
5686
5687       for (insn = BB_HEAD (bb);
5688            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5689            insn = NEXT_INSN (insn))
5690         {
5691           if (! INSN_P (insn))
5692             continue;
5693
5694           if (CALL_P (insn))
5695             {
5696               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5697                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5698                   {
5699                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5700                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5701                   }
5702             }
5703
5704           pat = PATTERN (insn);
5705           compute_store_table_current_insn = insn;
5706           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5707         }
5708
5709       /* Now find the stores.  */
5710       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5711       regvec = already_set;
5712       for (insn = BB_HEAD (bb);
5713            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
5714            insn = NEXT_INSN (insn))
5715         {
5716           if (! INSN_P (insn))
5717             continue;
5718
5719           if (CALL_P (insn))
5720             {
5721               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5722                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5723                   already_set[regno] = 1;
5724             }
5725
5726           pat = PATTERN (insn);
5727           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5728
5729           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5730           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5731
5732           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5733           compute_store_table_current_insn = insn;
5734           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5735           if (CALL_P (insn))
5736             {
5737               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5738                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno)
5739                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5740                   last_set_in[regno] = 0;
5741             }
5742         }
5743
5744 #ifdef ENABLE_CHECKING
5745       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5746       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5747         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5748 #endif
5749
5750       /* Clear temporary marks.  */
5751       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5752         {
5753           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5754           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5755               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5756             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5757         }
5758     }
5759
5760   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5761      be no opportunity to optimize them.  */
5762   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5763        ptr != NULL;
5764        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5765     {
5766       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5767         {
5768           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5769           free_ldst_entry (ptr);
5770         }
5771       else
5772         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5773     }
5774
5775   ret = enumerate_ldsts ();
5776
5777   if (gcse_file)
5778     {
5779       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5780       print_ldst_list (gcse_file);
5781     }
5782
5783   free (last_set_in);
5784   free (already_set);
5785   return ret;
5786 }
5787
5788 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5789    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5790    after the X.  */
5791
5792 static bool
5793 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5794 {
5795   if (after)
5796     return anti_dependence (x, store_pattern);
5797   else
5798     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5799                             rtx_addr_varies_p);
5800 }
5801
5802 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5803    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5804    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5805    after the insn X.  */
5806
5807 static bool
5808 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5809 {
5810   const char * fmt;
5811   int i, j;
5812   int ret = false;
5813
5814   if (!x)
5815     return false;
5816
5817   if (GET_CODE (x) == SET)
5818     x = SET_SRC (x);
5819
5820   if (MEM_P (x))
5821     {
5822       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5823         return true;
5824     }
5825
5826   /* Recursively process the insn.  */
5827   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5828
5829   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5830     {
5831       if (fmt[i] == 'e')
5832         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5833       else if (fmt[i] == 'E')
5834         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5835           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5836     }
5837   return ret;
5838 }
5839
5840 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5841    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5842    after the insn.  Return true if it it does.  */
5843
5844 static bool
5845 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
5846 {
5847   rtx reg, base, note;
5848
5849   if (!INSN_P (insn))
5850     return false;
5851
5852   if (CALL_P (insn))
5853     {
5854       /* A normal or pure call might read from pattern,
5855          but a const call will not.  */
5856       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
5857         return true;
5858
5859       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5860          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5861       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5862         {
5863           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5864           if (!base
5865               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5866                   && GET_MODE (base) == Pmode
5867                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5868             return true;
5869         }
5870
5871       return false;
5872     }
5873
5874   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5875     {
5876       rtx pat = PATTERN (insn);
5877       rtx dest = SET_DEST (pat);
5878
5879       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5880         dest = XEXP (dest, 0);
5881
5882       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5883       if (MEM_P (dest)
5884           && !expr_equiv_p (dest, x))
5885         {
5886           if (after)
5887             {
5888               if (output_dependence (dest, x))
5889                 return true;
5890             }
5891           else
5892             {
5893               if (output_dependence (x, dest))
5894                 return true;
5895             }
5896         }
5897       if (find_loads (SET_SRC (pat), x, after))
5898         return true;
5899     }
5900   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
5901     return true;
5902
5903   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
5904      location aliased with X, then this insn kills X.  */
5905   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
5906   if (! note)
5907     return false;
5908   note = XEXP (note, 0);
5909
5910   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
5911      alias relationship, then it does not kill X.  */
5912   if (expr_equiv_p (note, x))
5913     return false;
5914
5915   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
5916   return find_loads (note, x, after);
5917 }
5918
5919 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
5920    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
5921    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
5922    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
5923
5924 static bool
5925 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
5926                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
5927 {
5928   rtx last = BB_END (bb), act;
5929
5930   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
5931     {
5932       /* We do not know where it will happen.  */
5933       if (fail_insn)
5934         *fail_insn = NULL_RTX;
5935       return true;
5936     }
5937
5938   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
5939   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
5940     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
5941       {
5942         if (fail_insn)
5943           *fail_insn = act;
5944         return true;
5945       }
5946
5947   return false;
5948 }
5949
5950 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
5951    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
5952    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
5953 static bool
5954 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
5955                      int *regs_set_before)
5956 {
5957   rtx first = BB_HEAD (bb);
5958
5959   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
5960     return true;
5961
5962   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
5963     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
5964       return true;
5965
5966   return false;
5967 }
5968
5969 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
5970    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
5971 static void
5972 build_store_vectors (void)
5973 {
5974   basic_block bb;
5975   int *regs_set_in_block;
5976   rtx insn, st;
5977   struct ls_expr * ptr;
5978   unsigned regno;
5979
5980   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
5981      by aliasing later in its block.  */
5982   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
5983   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
5984
5985   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
5986   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
5987
5988   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5989     {
5990       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
5991         {
5992           insn = XEXP (st, 0);
5993           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5994
5995           /* If we've already seen an available expression in this block,
5996              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
5997              copy the SRC expression to an unused register in case there
5998              are any side effects.  */
5999           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6000             {
6001               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6002               if (gcse_file)
6003                 fprintf (gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6004               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6005               continue;
6006             }
6007           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6008         }
6009
6010       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6011         {
6012           insn = XEXP (st, 0);
6013           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6014           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6015         }
6016     }
6017
6018   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6019   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6020
6021   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6022   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6023   regs_set_in_block = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
6024
6025   FOR_EACH_BB (bb)
6026     {
6027       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6028         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6029
6030       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6031         {
6032           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6033                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6034             {
6035               /* It should not be necessary to consider the expression
6036                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6037               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6038                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6039                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6040             }
6041           else
6042             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6043         }
6044     }
6045
6046   free (regs_set_in_block);
6047
6048   if (gcse_file)
6049     {
6050       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6051       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6052       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6053       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6054     }
6055 }
6056
6057 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6058    the BB_HEAD if needed.  */
6059
6060 static void
6061 insert_insn_start_bb (rtx insn, basic_block bb)
6062 {
6063   /* Insert at start of successor block.  */
6064   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6065   rtx before = BB_HEAD (bb);
6066   while (before != 0)
6067     {
6068       if (! LABEL_P (before)
6069           && (! NOTE_P (before)
6070               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6071         break;
6072       prev = before;
6073       if (prev == BB_END (bb))
6074         break;
6075       before = NEXT_INSN (before);
6076     }
6077
6078   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev);
6079
6080   if (gcse_file)
6081     {
6082       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6083                bb->index);
6084       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6085       fprintf (gcse_file, "\n");
6086     }
6087 }
6088
6089 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6090    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6091    if an edge insertion was performed.  */
6092
6093 static int
6094 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6095 {
6096   rtx reg, insn;
6097   basic_block bb;
6098   edge tmp;
6099   edge_iterator ei;
6100
6101   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6102      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6103   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6104     return 0;
6105
6106   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6107     return 0;
6108
6109   reg = expr->reaching_reg;
6110   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6111
6112   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6113      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6114      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6115   bb = e->dest;
6116   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6117     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6118       {
6119         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6120         
6121         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6122         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6123           break;
6124       }
6125
6126   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6127      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6128   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6129     {
6130       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6131         {
6132           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6133           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6134         }
6135       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6136       return 0;
6137     }
6138
6139   /* We can't put stores in the front of blocks pointed to by abnormal
6140      edges since that may put a store where one didn't used to be.  */
6141   gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
6142
6143   insert_insn_on_edge (insn, e);
6144
6145   if (gcse_file)
6146     {
6147       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6148                e->src->index, e->dest->index);
6149       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6150       fprintf (gcse_file, "\n");
6151     }
6152
6153   return 1;
6154 }
6155
6156 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6157    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6158
6159    This could be rather expensive.  */
6160
6161 static void
6162 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6163 {
6164   edge_iterator *stack, ei;
6165   int sp;
6166   edge act;
6167   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6168   rtx last, insn, note;
6169   rtx mem = smexpr->pattern;
6170
6171   stack = xmalloc (sizeof (edge_iterator) * n_basic_blocks);
6172   sp = 0;
6173   ei = ei_start (bb->succs);
6174
6175   sbitmap_zero (visited);
6176
6177   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6178   while (1)
6179     {
6180       if (!act)
6181         {
6182           if (!sp)
6183             {
6184               free (stack);
6185               sbitmap_free (visited);
6186               return;
6187             }
6188           act = ei_edge (stack[--sp]);
6189         }
6190       bb = act->dest;
6191
6192       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6193           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6194         {
6195           if (!ei_end_p (ei))
6196               ei_next (&ei);
6197           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6198           continue;
6199         }
6200       SET_BIT (visited, bb->index);
6201
6202       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6203         {
6204           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6205                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6206                last = XEXP (last, 1))
6207             continue;
6208           last = XEXP (last, 0);
6209         }
6210       else
6211         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6212
6213       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6214         if (INSN_P (insn))
6215           {
6216             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6217             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6218               continue;
6219
6220             if (gcse_file)
6221               fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6222                        INSN_UID (insn));
6223             remove_note (insn, note);
6224           }
6225
6226       if (!ei_end_p (ei))
6227         ei_next (&ei);
6228       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6229
6230       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6231         {
6232           if (act)
6233             stack[sp++] = ei;
6234           ei = ei_start (bb->succs);
6235           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6236         }
6237     }
6238 }
6239
6240 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6241
6242 static void
6243 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6244 {
6245   rtx insn, mem, note, set, ptr, pair;
6246
6247   mem = smexpr->pattern;
6248   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6249   insn = emit_insn_after (insn, del);
6250
6251   if (gcse_file)
6252     {
6253       fprintf (gcse_file,
6254                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6255       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6256       fprintf (gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6257       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6258       fprintf (gcse_file, "\n");
6259     }
6260
6261   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6262     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6263       {
6264         XEXP (ptr, 0) = insn;
6265         break;
6266       }
6267
6268   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement, and patch
6269      up the LIBCALL notes.  */
6270   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6271
6272   note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6273   if (note)
6274     {
6275       pair = XEXP (note, 0);
6276       note = find_reg_note (pair, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6277       XEXP (note, 0) = insn;
6278     }
6279   note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6280   if (note)
6281     {
6282       pair = XEXP (note, 0);
6283       note = find_reg_note (pair, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6284       XEXP (note, 0) = insn;
6285     }
6286
6287   delete_insn (del);
6288
6289   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6290      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6291      definition, so drop them.  */
6292   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6293     if (INSN_P (insn))
6294       {
6295         set = single_set (insn);
6296         if (!set)
6297           continue;
6298         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6299           return;
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   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6310 }
6311
6312
6313 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6314    the reaching_reg for later storing.  */
6315
6316 static void
6317 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6318 {
6319   rtx reg, i, del;
6320
6321   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6322     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6323
6324   reg = expr->reaching_reg;
6325
6326   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6327     {
6328       del = XEXP (i, 0);
6329       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6330         {
6331           /* We know there is only one since we deleted redundant
6332              ones during the available computation.  */
6333           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6334           break;
6335         }
6336     }
6337 }
6338
6339 /* Free memory used by store motion.  */
6340
6341 static void
6342 free_store_memory (void)
6343 {
6344   free_ldst_mems ();
6345
6346   if (ae_gen)
6347     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6348   if (ae_kill)
6349     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6350   if (transp)
6351     sbitmap_vector_free (transp);
6352   if (st_antloc)
6353     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6354   if (pre_insert_map)
6355     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6356   if (pre_delete_map)
6357     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6358   if (reg_set_in_block)
6359     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6360
6361   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6362   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6363 }
6364
6365 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6366    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6367
6368 static void
6369 store_motion (void)
6370 {
6371   basic_block bb;
6372   int x;
6373   struct ls_expr * ptr;
6374   int update_flow = 0;
6375
6376   if (gcse_file)
6377     {
6378       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6379       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6380     }
6381
6382   init_alias_analysis ();
6383
6384   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6385   num_stores = compute_store_table ();
6386   if (num_stores == 0)
6387     {
6388       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6389       end_alias_analysis ();
6390       return;
6391     }
6392
6393   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6394   build_store_vectors ();
6395   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6396   connect_infinite_loops_to_exit ();
6397
6398   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen,
6399                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6400                                 &pre_delete_map);
6401
6402   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6403   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6404     {
6405       /* If any of the edges we have above are abnormal, we can't move this
6406          store.  */
6407       for (x = NUM_EDGES (edge_list) - 1; x >= 0; x--)
6408         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index)
6409             && (INDEX_EDGE (edge_list, x)->flags & EDGE_ABNORMAL))
6410           break;
6411
6412       if (x >= 0)
6413         {
6414           if (gcse_file != NULL)
6415             fprintf (gcse_file,
6416                      "Can't replace store %d: abnormal edge from %d to %d\n",
6417                      ptr->index, INDEX_EDGE (edge_list, x)->src->index,
6418                      INDEX_EDGE (edge_list, x)->dest->index);
6419           continue;
6420         }
6421                       
6422       /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6423
6424       FOR_EACH_BB (bb)
6425         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6426           delete_store (ptr, bb);
6427
6428       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6429         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6430           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6431     }
6432
6433   if (update_flow)
6434     commit_edge_insertions ();
6435
6436   free_store_memory ();
6437   free_edge_list (edge_list);
6438   remove_fake_exit_edges ();
6439   end_alias_analysis ();
6440 }
6441
6442 \f
6443 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6444
6445 int
6446 bypass_jumps (FILE *file)
6447 {
6448   int changed;
6449
6450   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6451      setjmp, so just punt to be safe.  */
6452   if (current_function_calls_setjmp)
6453     return 0;
6454
6455   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
6456   debug_stderr = stderr;
6457   gcse_file = file;
6458
6459   /* Identify the basic block information for this function, including
6460      successors and predecessors.  */
6461   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6462
6463   if (file)
6464     dump_flow_info (file);
6465
6466   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6467   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6468     return 0;
6469
6470   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6471   bytes_used = 0;
6472
6473   /* We need alias.  */
6474   init_alias_analysis ();
6475
6476   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6477      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6478      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6479      computation.
6480
6481      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6482      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6483      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6484
6485   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6486   compute_sets (get_insns ());
6487
6488   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6489   alloc_gcse_mem (get_insns ());
6490   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, 1, 1);
6491   free_gcse_mem ();
6492
6493   if (file)
6494     {
6495       fprintf (file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6496                current_function_name (), n_basic_blocks);
6497       fprintf (file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6498     }
6499
6500   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6501   free_reg_set_mem ();
6502
6503   /* We are finished with alias.  */
6504   end_alias_analysis ();
6505   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
6506
6507   return changed;
6508 }
6509
6510 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6511    optimization about to be performed.  */
6512
6513 static bool
6514 is_too_expensive (const char *pass)
6515 {
6516   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6517      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6518      particularly useful.
6519
6520      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6521      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6522      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6523      threshold the number of blocks, uses something with a more
6524      graceful degradation.  */
6525   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6526     {
6527       if (warn_disabled_optimization)
6528         warning ("%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6529                  pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6530
6531       return true;
6532     }
6533
6534   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6535      storage it's better just to disable the optimization.  */
6536   if ((n_basic_blocks
6537        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6538        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6539     {
6540       if (warn_disabled_optimization)
6541         warning ("%s: %d basic blocks and %d registers",
6542                  pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6543
6544       return true;
6545     }
6546
6547   return false;
6548 }
6549
6550 #include "gt-gcse.h"