OSDN Git Service

* trans.c (convert_with_check): Update call to real_2expN.
[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    2006, 2007 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 3, 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 COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 /* TODO
23    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
24    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
25      calc of how many regs are available in each class and use that to
26      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
27    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
28      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
29      allows more load motion, particularly out of loops.
30    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
31      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
32      recomputing it for each pass
33
34 */
35
36 /* References searched while implementing this.
37
38    Compilers Principles, Techniques and Tools
39    Aho, Sethi, Ullman
40    Addison-Wesley, 1988
41
42    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
43    E. Morel, C. Renvoise
44    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
45
46    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
47    Frederick Chow
48    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
49
50    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
51    D.M. Dhamdhere
52    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
53
54    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
55    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
56    K-H Drechsler, M.P. Stadel
57    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
58
59    Practical Adaptation of the Global Optimization
60    Algorithm of Morel and Renvoise
61    D.M. Dhamdhere
62    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
63
64    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
65    Dependence Graph
66    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
67    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
68
69    Lazy Code Motion
70    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
71    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
72
73    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
74    Time for Reducible Flow Control
75    Thomas Ball
76    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
77    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
78
79    An Efficient Representation for Sparse Sets
80    Preston Briggs, Linda Torczon
81    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
82    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
83
84    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
85    K-H Drechsler, M.P. Stadel
86    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
87
88    Partial Dead Code Elimination
89    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
90    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
91
92    Effective Partial Redundancy Elimination
93    P. Briggs, K.D. Cooper
94    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
95
96    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
97    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
98    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
99
100    Optimal Code Motion: Theory and Practice
101    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
102    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
103
104    The power of assignment motion
105    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
106    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
107
108    Global code motion / global value numbering
109    C. Click
110    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
111
112    Value Driven Redundancy Elimination
113    L.T. Simpson
114    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
115
116    Value Numbering
117    L.T. Simpson
118    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
119
120    High Performance Compilers for Parallel Computing
121    Michael Wolfe
122    Addison-Wesley, 1996
123
124    Advanced Compiler Design and Implementation
125    Steven Muchnick
126    Morgan Kaufmann, 1997
127
128    Building an Optimizing Compiler
129    Robert Morgan
130    Digital Press, 1998
131
132    People wishing to speed up the code here should read:
133      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
134      B.G. Ryder, M.C. Paull
135      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
136
137      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
138      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
139      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
140
141    People wishing to do something different can find various possibilities
142    in the above papers and elsewhere.
143 */
144
145 #include "config.h"
146 #include "system.h"
147 #include "coretypes.h"
148 #include "tm.h"
149 #include "toplev.h"
150
151 #include "rtl.h"
152 #include "tree.h"
153 #include "tm_p.h"
154 #include "regs.h"
155 #include "hard-reg-set.h"
156 #include "flags.h"
157 #include "real.h"
158 #include "insn-config.h"
159 #include "recog.h"
160 #include "basic-block.h"
161 #include "output.h"
162 #include "function.h"
163 #include "expr.h"
164 #include "except.h"
165 #include "ggc.h"
166 #include "params.h"
167 #include "cselib.h"
168 #include "intl.h"
169 #include "obstack.h"
170 #include "timevar.h"
171 #include "tree-pass.h"
172 #include "hashtab.h"
173 #include "df.h"
174 #include "dbgcnt.h"
175
176 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
177    moving loop invariant calculations out of loops.
178
179    Originally this tended to create worse overall code, but several
180    improvements during the development of PRE seem to have made following
181    back edges generally a win.
182
183    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
184    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
185    out of loops.  At some point we might need to move some of those
186    heuristics into gcse.c.  */
187
188 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
189    are a superset of those done by GCSE.
190
191    We perform the following steps:
192
193    1) Compute basic block information.
194
195    2) Compute table of places where registers are set.
196
197    3) Perform copy/constant propagation.
198
199    4) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
200       for size, or code hoisting if we are.
201
202    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
203
204    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
205    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
206    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
207    GCSE will try to use an existing register containing the common
208    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
209    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
210
211    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
212    (set (pseudo-reg) (expression)).
213    Function want_to_gcse_p says what these are.
214
215    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
216    partially redundant).
217
218    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
219    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
220    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
221
222    **********************
223
224    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
225    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
226    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
227    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
228    the expense.
229
230    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
231    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
232    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
233    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
234
235    It was found doing copy propagation between each pass enables further
236    substitutions.
237
238    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
239    a while to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter
240    max-gcse-passes can be modified if one wants to experiment.
241
242    **********************
243
244    The steps for PRE are:
245
246    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
247
248    2) Perform the data flow analysis for PRE.
249
250    3) Delete the redundant instructions
251
252    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
253       redundant instructions fully redundant.
254
255    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
256       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
257
258    The deletion is done first so that when we do insertions we
259    know which pseudo reg to use.
260
261    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
262    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
263    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
264
265    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
266    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
267    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
268    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
269    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
270    each register in each block and thus can try to use an existing
271    register.  */
272 \f
273 /* GCSE global vars.  */
274
275 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
276    want to do this for two cases.
277
278     * If we changed any jumps via cprop.
279
280     * If we added any labels via edge splitting.  */
281 static int run_jump_opt_after_gcse;
282
283 /* An obstack for our working variables.  */
284 static struct obstack gcse_obstack;
285
286 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
287
288 /* Hash table of expressions.  */
289
290 struct expr
291 {
292   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
293   rtx expr;
294   /* Index in the available expression bitmaps.  */
295   int bitmap_index;
296   /* Next entry with the same hash.  */
297   struct expr *next_same_hash;
298   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
299      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
300      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
301      to the occurrence and the output is not used between the start of
302      the block and the occurrence.  */
303   struct occr *antic_occr;
304   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
305      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
306      basic block and the operands are not modified by following statements in
307      the basic block [including this insn].  */
308   struct occr *avail_occr;
309   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
310      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
311      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
312   rtx reaching_reg;
313 };
314
315 /* Occurrence of an expression.
316    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
317    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
318
319 struct occr
320 {
321   /* Next occurrence of this expression.  */
322   struct occr *next;
323   /* The insn that computes the expression.  */
324   rtx insn;
325   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
326   char deleted_p;
327   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
328      reaching_reg.  */
329   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
330      the same byte.  */
331   char copied_p;
332 };
333
334 /* Expression and copy propagation hash tables.
335    Each hash table is an array of buckets.
336    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
337    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
338    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
339    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
340    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
341    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
342
343 struct hash_table
344 {
345   /* The table itself.
346      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
347   struct expr **table;
348
349   /* Size of the hash table, in elements.  */
350   unsigned int size;
351
352   /* Number of hash table elements.  */
353   unsigned int n_elems;
354
355   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
356   int set_p;
357 };
358
359 /* Expression hash table.  */
360 static struct hash_table expr_hash_table;
361
362 /* Copy propagation hash table.  */
363 static struct hash_table set_hash_table;
364
365 /* Mapping of uids to cuids.
366    Only real insns get cuids.  */
367 static int *uid_cuid;
368
369 /* Highest UID in UID_CUID.  */
370 static int max_uid;
371
372 /* Get the cuid of an insn.  */
373 #ifdef ENABLE_CHECKING
374 #define INSN_CUID(INSN) \
375   (gcc_assert (INSN_UID (INSN) <= max_uid), uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
376 #else
377 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
378 #endif
379
380 /* Number of cuids.  */
381 static int max_cuid;
382
383 /* Mapping of cuids to insns.  */
384 static rtx *cuid_insn;
385
386 /* Get insn from cuid.  */
387 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
388
389 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
390    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
391    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
392 static unsigned int max_gcse_regno;
393
394 /* Table of registers that are modified.
395
396    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
397    is set.
398
399    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
400    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
401    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
402
403    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
404    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
405    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
406    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
407    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
408    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
409    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
410    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
411    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
412    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
413    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
414    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
415    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
416
417 typedef struct reg_set
418 {
419   /* The next setting of this register.  */
420   struct reg_set *next;
421   /* The index of the block where it was set.  */
422   int bb_index;
423 } reg_set;
424
425 static reg_set **reg_set_table;
426
427 /* Size of `reg_set_table'.
428    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
429    necessary.  */
430 static int reg_set_table_size;
431
432 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
433 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
434
435 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
436    or store motion.
437    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
438    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
439    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
440    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
441    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
442    no side effects so we can re-issue the setter value.
443    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
444    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
445
446 struct ls_expr
447 {
448   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
449   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
450   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
451   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
452   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
453   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
454   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
455   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
456   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
457   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
458 };
459
460 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
461 static rtx *implicit_sets;
462
463 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
464 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
465
466 /* Hashtable for the load/store memory refs.  */
467 static htab_t pre_ldst_table = NULL;
468
469 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
470    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
471    the start of the basic block.  */
472 static regset reg_set_bitmap;
473
474 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
475    This is used by compute_transp.
476    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
477    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
478    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
479 static sbitmap *reg_set_in_block;
480
481 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
482    memory within that block.  */
483 static rtx * modify_mem_list;
484 static bitmap modify_mem_list_set;
485
486 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
487 static rtx * canon_modify_mem_list;
488
489 /* Bitmap indexed by block numbers to record which blocks contain
490    function calls.  */
491 static bitmap blocks_with_calls;
492
493 /* Various variables for statistics gathering.  */
494
495 /* Memory used in a pass.
496    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
497    to keep an eye on memory usage.  */
498 static int bytes_used;
499
500 /* GCSE substitutions made.  */
501 static int gcse_subst_count;
502 /* Number of copy instructions created.  */
503 static int gcse_create_count;
504 /* Number of local constants propagated.  */
505 static int local_const_prop_count;
506 /* Number of local copies propagated.  */
507 static int local_copy_prop_count;
508 /* Number of global constants propagated.  */
509 static int global_const_prop_count;
510 /* Number of global copies propagated.  */
511 static int global_copy_prop_count;
512 \f
513 /* For available exprs */
514 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen;
515 \f
516 static void compute_can_copy (void);
517 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
518 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
519 static void *grealloc (void *, size_t);
520 static void *gcse_alloc (unsigned long);
521 static void alloc_gcse_mem (void);
522 static void free_gcse_mem (void);
523 static void alloc_reg_set_mem (int);
524 static void free_reg_set_mem (void);
525 static void record_one_set (int, rtx);
526 static void record_set_info (rtx, const_rtx, void *);
527 static void compute_sets (void);
528 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
529 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
530 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
531 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
532 static int want_to_gcse_p (rtx);
533 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
534 static bool gcse_constant_p (const_rtx);
535 static int oprs_unchanged_p (const_rtx, const_rtx, int);
536 static int oprs_anticipatable_p (const_rtx, const_rtx);
537 static int oprs_available_p (const_rtx, const_rtx);
538 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
539                                   struct hash_table *);
540 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
541 static unsigned int hash_expr (const_rtx, enum machine_mode, int *, int);
542 static unsigned int hash_set (int, int);
543 static int expr_equiv_p (const_rtx, const_rtx);
544 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
545 static void record_last_mem_set_info (rtx);
546 static void record_last_set_info (rtx, const_rtx, void *);
547 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
548 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
549 static void free_hash_table (struct hash_table *);
550 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
551 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
552 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
553 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
554 static void reset_opr_set_tables (void);
555 static int oprs_not_set_p (const_rtx, const_rtx);
556 static void mark_call (rtx);
557 static void mark_set (rtx, rtx);
558 static void mark_clobber (rtx, rtx);
559 static void mark_oprs_set (rtx);
560 static void alloc_cprop_mem (int, int);
561 static void free_cprop_mem (void);
562 static void compute_transp (const_rtx, int, sbitmap *, int);
563 static void compute_transpout (void);
564 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
565                                       struct hash_table *);
566 static void compute_cprop_data (void);
567 static void find_used_regs (rtx *, void *);
568 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
569 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
570 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
571 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, const_rtx, void *);
572 static int load_killed_in_block_p (const_basic_block, int, const_rtx, int);
573 static void canon_list_insert (rtx, const_rtx, void *);
574 static int cprop_insn (rtx, int);
575 static int cprop (int);
576 static void find_implicit_sets (void);
577 static int one_cprop_pass (int, bool, bool);
578 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, bool);
579 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
580 static bool reg_killed_on_edge (const_rtx, const_edge);
581 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
582 static int bypass_conditional_jumps (void);
583 static void alloc_pre_mem (int, int);
584 static void free_pre_mem (void);
585 static void compute_pre_data (void);
586 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
587                                     basic_block);
588 static void insert_insn_end_basic_block (struct expr *, basic_block, int);
589 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
590 static void pre_insert_copies (void);
591 static int pre_delete (void);
592 static int pre_gcse (void);
593 static int one_pre_gcse_pass (int);
594 static void add_label_notes (rtx, rtx);
595 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
596 static void free_code_hoist_mem (void);
597 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
598 static void compute_code_hoist_data (void);
599 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
600 static void hoist_code (void);
601 static int one_code_hoisting_pass (void);
602 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
603 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
604 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
605                                          basic_block, char *);
606 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
607 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
608 static void free_ldst_mems (void);
609 static void print_ldst_list (FILE *);
610 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
611 static int enumerate_ldsts (void);
612 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
613 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
614 static int simple_mem (const_rtx);
615 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
616 static void compute_ld_motion_mems (void);
617 static void trim_ld_motion_mems (void);
618 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
619 static void reg_set_info (rtx, const_rtx, void *);
620 static void reg_clear_last_set (rtx, const_rtx, void *);
621 static bool store_ops_ok (const_rtx, int *);
622 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
623 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
624 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
625 static int compute_store_table (void);
626 static bool load_kills_store (const_rtx, const_rtx, int);
627 static bool find_loads (const_rtx, const_rtx, int);
628 static bool store_killed_in_insn (const_rtx, const_rtx, const_rtx, int);
629 static bool store_killed_after (const_rtx, const_rtx, const_rtx, const_basic_block, int *, rtx *);
630 static bool store_killed_before (const_rtx, const_rtx, const_rtx, const_basic_block, int *);
631 static void build_store_vectors (void);
632 static void insert_insn_start_basic_block (rtx, basic_block);
633 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
634 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
635 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
636 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
637 static void free_store_memory (void);
638 static void store_motion (void);
639 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
640 static void clear_modify_mem_tables (void);
641 static void free_modify_mem_tables (void);
642 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
643 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
644 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, bool, rtx*);
645 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
646 static void local_cprop_pass (bool);
647 static bool is_too_expensive (const char *);
648 \f
649
650 /* Entry point for global common subexpression elimination.
651    F is the first instruction in the function.  Return nonzero if a
652    change is mode.  */
653
654 static int
655 gcse_main (rtx f ATTRIBUTE_UNUSED)
656 {
657   int changed, pass;
658   /* Bytes used at start of pass.  */
659   int initial_bytes_used;
660   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
661   int max_pass_bytes;
662   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
663   char *gcse_obstack_bottom;
664
665   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
666      setjmp, so just punt to be safe.  */
667   if (current_function_calls_setjmp)
668     return 0;
669
670   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
671   run_jump_opt_after_gcse = 0;
672
673   /* Identify the basic block information for this function, including
674      successors and predecessors.  */
675   max_gcse_regno = max_reg_num ();
676
677   df_note_add_problem ();
678   df_analyze ();
679
680   if (dump_file)
681     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
682
683   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
684   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
685       || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
686     return 0;
687
688   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
689   bytes_used = 0;
690
691   /* We need alias.  */
692   init_alias_analysis ();
693   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
694      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
695      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
696      computation.
697
698      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
699      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
700      information about memory sets when we build the hash tables.  */
701
702   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
703   compute_sets ();
704
705   pass = 0;
706   initial_bytes_used = bytes_used;
707   max_pass_bytes = 0;
708   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
709   changed = 1;
710   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
711     {
712       changed = 0;
713       if (dump_file)
714         fprintf (dump_file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
715
716       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
717          and the reg_set_table data.  */
718       bytes_used = initial_bytes_used;
719
720       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
721       max_gcse_regno = max_reg_num ();
722
723       alloc_gcse_mem ();
724
725       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
726          during this pass.  */
727       timevar_push (TV_CPROP1);
728       changed = one_cprop_pass (pass + 1, false, false);
729       timevar_pop (TV_CPROP1);
730
731       if (optimize_size)
732         /* Do nothing.  */ ;
733       else
734         {
735           timevar_push (TV_PRE);
736           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
737           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
738              recompute various things which are sized on the number of
739              basic blocks.  */
740           if (changed)
741             {
742               free_modify_mem_tables ();
743               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
744               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
745             }
746           free_reg_set_mem ();
747           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
748           compute_sets ();
749           run_jump_opt_after_gcse = 1;
750           timevar_pop (TV_PRE);
751         }
752
753       if (max_pass_bytes < bytes_used)
754         max_pass_bytes = bytes_used;
755
756       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
757          not re-use the existing allocated memory because the tables
758          will not have info for the insns or registers created by
759          partial redundancy elimination.  */
760       free_gcse_mem ();
761
762       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
763          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
764          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
765          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
766       if (optimize_size)
767         {
768           timevar_push (TV_HOIST);
769           max_gcse_regno = max_reg_num ();
770           alloc_gcse_mem ();
771           changed |= one_code_hoisting_pass ();
772           free_gcse_mem ();
773
774           if (max_pass_bytes < bytes_used)
775             max_pass_bytes = bytes_used;
776           timevar_pop (TV_HOIST);
777         }
778
779       if (dump_file)
780         {
781           fprintf (dump_file, "\n");
782           fflush (dump_file);
783         }
784
785       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
786       pass++;
787     }
788
789   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
790      conditional jumps.  */
791
792   max_gcse_regno = max_reg_num ();
793   alloc_gcse_mem ();
794   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
795   timevar_push (TV_CPROP2);
796   one_cprop_pass (pass + 1, true, true);
797   timevar_pop (TV_CPROP2);
798   free_gcse_mem ();
799
800   if (dump_file)
801     {
802       fprintf (dump_file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
803                current_function_name (), n_basic_blocks);
804       fprintf (dump_file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
805                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
806     }
807
808   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
809   free_reg_set_mem ();
810
811   /* We are finished with alias.  */
812   end_alias_analysis ();
813
814   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
815     {
816       timevar_push (TV_LSM);
817       store_motion ();
818       timevar_pop (TV_LSM);
819     }
820
821   /* Record where pseudo-registers are set.  */
822   return run_jump_opt_after_gcse;
823 }
824 \f
825 /* Misc. utilities.  */
826
827 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
828    This is trivially true for integer and floating point values.
829    It may or may not be true for condition codes.  */
830 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
831
832 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
833
834 static void
835 compute_can_copy (void)
836 {
837   int i;
838 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
839   rtx reg, insn;
840 #endif
841   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
842
843   start_sequence ();
844   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
845     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
846       {
847 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
848         can_copy[i] = 0;
849 #else
850         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
851         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
852         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
853           can_copy[i] = 1;
854 #endif
855       }
856     else
857       can_copy[i] = 1;
858
859   end_sequence ();
860 }
861
862 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
863
864 bool
865 can_copy_p (enum machine_mode mode)
866 {
867   static bool can_copy_init_p = false;
868
869   if (! can_copy_init_p)
870     {
871       compute_can_copy ();
872       can_copy_init_p = true;
873     }
874
875   return can_copy[mode] != 0;
876 }
877 \f
878 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
879
880 static void *
881 gmalloc (size_t size)
882 {
883   bytes_used += size;
884   return xmalloc (size);
885 }
886
887 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
888
889 static void *
890 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
891 {
892   bytes_used += nelem * elsize;
893   return xcalloc (nelem, elsize);
894 }
895
896 /* Cover function to xrealloc.
897    We don't record the additional size since we don't know it.
898    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
899
900 static void *
901 grealloc (void *ptr, size_t size)
902 {
903   return xrealloc (ptr, size);
904 }
905
906 /* Cover function to obstack_alloc.  */
907
908 static void *
909 gcse_alloc (unsigned long size)
910 {
911   bytes_used += size;
912   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
913 }
914
915 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
916    and reg/memory set tracking tables.
917
918    This is called at the start of each pass.  */
919
920 static void
921 alloc_gcse_mem (void)
922 {
923   int i;
924   basic_block bb;
925   rtx insn;
926
927   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
928      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
929      and only apply to real insns.
930      (Actually, there are gaps, for insn that are not inside a basic block.
931      but we should never see those anyway, so this is OK.)  */
932
933   max_uid = get_max_uid ();
934   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
935   i = 0;
936   FOR_EACH_BB (bb)
937     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
938       {
939         if (INSN_P (insn))
940           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
941         else
942           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
943       }
944
945   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
946
947   max_cuid = i;
948   cuid_insn = gcalloc (max_cuid + 1, sizeof (rtx));
949   i = 0;
950   FOR_EACH_BB (bb)
951     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
952       if (INSN_P (insn))
953         CUID_INSN (i++) = insn;
954
955   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
956   reg_set_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
957
958   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
959   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
960   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
961      basic block.  */
962   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
963   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
964   modify_mem_list_set = BITMAP_ALLOC (NULL);
965   blocks_with_calls = BITMAP_ALLOC (NULL);
966 }
967
968 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
969
970 static void
971 free_gcse_mem (void)
972 {
973   free (uid_cuid);
974   free (cuid_insn);
975
976   BITMAP_FREE (reg_set_bitmap);
977
978   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
979   free_modify_mem_tables ();
980   BITMAP_FREE (modify_mem_list_set);
981   BITMAP_FREE (blocks_with_calls);
982 }
983 \f
984 /* Compute the local properties of each recorded expression.
985
986    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
987    other blocks.
988
989    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
990    in the block.
991
992    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
993    at least once and expression would contain the same value if the
994    computation was moved to the end of the block.
995
996    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
997    least once and expression would contain the same value if the computation
998    was moved to the beginning of the block.
999
1000    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1001    basically the same information and thus can easily share this code.
1002
1003    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1004    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1005    particular property.
1006
1007    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1008    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1009    ABSALTERED.  */
1010
1011 static void
1012 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1013                           struct hash_table *table)
1014 {
1015   unsigned int i;
1016
1017   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1018   if (transp)
1019     {
1020       if (table->set_p)
1021         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1022       else
1023         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1024     }
1025
1026   if (comp)
1027     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1028   if (antloc)
1029     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1030
1031   for (i = 0; i < table->size; i++)
1032     {
1033       struct expr *expr;
1034
1035       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1036         {
1037           int indx = expr->bitmap_index;
1038           struct occr *occr;
1039
1040           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1041              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1042              then reset the bits for those that are.  */
1043           if (transp)
1044             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1045
1046           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1047              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1048           if (antloc)
1049             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1050               {
1051                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1052
1053                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1054                    initialize this.  */
1055                 occr->deleted_p = 0;
1056               }
1057
1058           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1059              we want to set to nonzero in COMP.  */
1060           if (comp)
1061             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1062               {
1063                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1064
1065                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1066                    initialize this.  */
1067                 occr->copied_p = 0;
1068               }
1069
1070           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1071              initialize this.  */
1072           expr->reaching_reg = 0;
1073         }
1074     }
1075 }
1076 \f
1077 /* Register set information.
1078
1079    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1080    modified.  */
1081
1082 static struct obstack reg_set_obstack;
1083
1084 static void
1085 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1086 {
1087   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1088   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1089
1090   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1091 }
1092
1093 static void
1094 free_reg_set_mem (void)
1095 {
1096   free (reg_set_table);
1097   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1098 }
1099
1100 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1101
1102 static void
1103 record_one_set (int regno, rtx insn)
1104 {
1105   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1106   struct reg_set *new_reg_info;
1107
1108   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1109   if (regno >= reg_set_table_size)
1110     {
1111       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1112
1113       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1114                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1115       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1116               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1117       reg_set_table_size = new_size;
1118     }
1119
1120   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1121   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1122   new_reg_info->bb_index = BLOCK_NUM (insn);
1123   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1124   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1125 }
1126
1127 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1128    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1129    occurring.  */
1130
1131 static void
1132 record_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1133 {
1134   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1135
1136   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1137     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1138 }
1139
1140 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1141
1142    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1143    `reg_set_table' for further documentation.  */
1144
1145 static void
1146 compute_sets (void)
1147 {
1148   basic_block bb;
1149   rtx insn;
1150
1151   FOR_EACH_BB (bb)
1152     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1153       if (INSN_P (insn))
1154         note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1155 }
1156 \f
1157 /* Hash table support.  */
1158
1159 struct reg_avail_info
1160 {
1161   basic_block last_bb;
1162   int first_set;
1163   int last_set;
1164 };
1165
1166 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1167 static basic_block current_bb;
1168
1169
1170 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1171    GCSE.  */
1172
1173 static int
1174 want_to_gcse_p (rtx x)
1175 {
1176 #ifdef STACK_REGS
1177   /* On register stack architectures, don't GCSE constants from the
1178      constant pool, as the benefits are often swamped by the overhead
1179      of shuffling the register stack between basic blocks.  */
1180   if (IS_STACK_MODE (GET_MODE (x)))
1181     x = avoid_constant_pool_reference (x);
1182 #endif
1183
1184   switch (GET_CODE (x))
1185     {
1186     case REG:
1187     case SUBREG:
1188     case CONST_INT:
1189     case CONST_DOUBLE:
1190     case CONST_FIXED:
1191     case CONST_VECTOR:
1192     case CALL:
1193       return 0;
1194
1195     default:
1196       return can_assign_to_reg_p (x);
1197     }
1198 }
1199
1200 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1201
1202 static GTY(()) rtx test_insn;
1203
1204 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1205
1206 static bool
1207 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1208 {
1209   int num_clobbers = 0;
1210   int icode;
1211
1212   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1213   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1214     return 1;
1215   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1216     return 0;
1217
1218   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1219      our test insn if we haven't already.  */
1220   if (test_insn == 0)
1221     {
1222       test_insn
1223         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1224                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1225                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1226                                       const0_rtx));
1227       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1228     }
1229
1230   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1231      valid.  */
1232   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1233   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1234   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1235           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1236 }
1237
1238 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1239    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1240    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1241
1242 static int
1243 oprs_unchanged_p (const_rtx x, const_rtx insn, int avail_p)
1244 {
1245   int i, j;
1246   enum rtx_code code;
1247   const char *fmt;
1248
1249   if (x == 0)
1250     return 1;
1251
1252   code = GET_CODE (x);
1253   switch (code)
1254     {
1255     case REG:
1256       {
1257         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1258
1259         if (info->last_bb != current_bb)
1260           return 1;
1261         if (avail_p)
1262           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1263         else
1264           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1265       }
1266
1267     case MEM:
1268       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1269                                   x, avail_p))
1270         return 0;
1271       else
1272         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1273
1274     case PRE_DEC:
1275     case PRE_INC:
1276     case POST_DEC:
1277     case POST_INC:
1278     case PRE_MODIFY:
1279     case POST_MODIFY:
1280       return 0;
1281
1282     case PC:
1283     case CC0: /*FIXME*/
1284     case CONST:
1285     case CONST_INT:
1286     case CONST_DOUBLE:
1287     case CONST_FIXED:
1288     case CONST_VECTOR:
1289     case SYMBOL_REF:
1290     case LABEL_REF:
1291     case ADDR_VEC:
1292     case ADDR_DIFF_VEC:
1293       return 1;
1294
1295     default:
1296       break;
1297     }
1298
1299   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1300     {
1301       if (fmt[i] == 'e')
1302         {
1303           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1304              level, change it into iteration.  This function is called enough
1305              to be worth it.  */
1306           if (i == 0)
1307             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1308
1309           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1310             return 0;
1311         }
1312       else if (fmt[i] == 'E')
1313         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1314           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1315             return 0;
1316     }
1317
1318   return 1;
1319 }
1320
1321 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1322    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1323    conflict between two memory references.  */
1324 static int gcse_mems_conflict_p;
1325
1326 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1327    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1328    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1329    this memory load.  */
1330 static const_rtx gcse_mem_operand;
1331
1332 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1333    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1334    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1335
1336 static void
1337 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1338                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1339 {
1340   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1341          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1342          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1343     dest = XEXP (dest, 0);
1344
1345   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1346      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1347      elsewhere.  */
1348   if (! MEM_P (dest))
1349     return;
1350
1351   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1352      don't mark as killed this time.  */
1353
1354   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1355     {
1356       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1357         gcse_mems_conflict_p = 1;
1358       return;
1359     }
1360
1361   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1362                        rtx_addr_varies_p))
1363     gcse_mems_conflict_p = 1;
1364 }
1365
1366 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1367    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1368    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1369    before UID_LIMIT.
1370
1371    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1372    AVAIL_P to 0.  */
1373
1374 static int
1375 load_killed_in_block_p (const_basic_block bb, int uid_limit, const_rtx x, int avail_p)
1376 {
1377   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1378
1379   /* If this is a readonly then we aren't going to be changing it.  */
1380   if (MEM_READONLY_P (x))
1381     return 0;
1382
1383   while (list_entry)
1384     {
1385       rtx setter;
1386       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1387       if ((avail_p
1388            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1389           || (! avail_p
1390               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1391         {
1392           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1393           continue;
1394         }
1395
1396       setter = XEXP (list_entry, 0);
1397
1398       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1399          to pure functions are never put on the list, so we need not
1400          worry about them.  */
1401       if (CALL_P (setter))
1402         return 1;
1403
1404       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1405          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1406
1407          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1408          communicate via global variables.  Yuk.  */
1409       gcse_mem_operand = x;
1410       gcse_mems_conflict_p = 0;
1411       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1412       if (gcse_mems_conflict_p)
1413         return 1;
1414       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1415     }
1416   return 0;
1417 }
1418
1419 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1420    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1421
1422 static int
1423 oprs_anticipatable_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1424 {
1425   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1426 }
1427
1428 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1429    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1430
1431 static int
1432 oprs_available_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1433 {
1434   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1435 }
1436
1437 /* Hash expression X.
1438
1439    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1440    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1441    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1442    the current size of the hash table to be probed.  */
1443
1444 static unsigned int
1445 hash_expr (const_rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1446            int hash_table_size)
1447 {
1448   unsigned int hash;
1449
1450   *do_not_record_p = 0;
1451
1452   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1453                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1454   return hash % hash_table_size;
1455 }
1456
1457 /* Hash a set of register REGNO.
1458
1459    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1460    propagation code.
1461
1462    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1463
1464 static unsigned int
1465 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1466 {
1467   unsigned int hash;
1468
1469   hash = regno;
1470   return hash % hash_table_size;
1471 }
1472
1473 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1474
1475 static int
1476 expr_equiv_p (const_rtx x, const_rtx y)
1477 {
1478   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1479 }
1480
1481 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1482    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1483    basic block.
1484
1485    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1486    It is only used if X is a CONST_INT.
1487
1488    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1489    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1490
1491 static void
1492 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1493                       int avail_p, struct hash_table *table)
1494 {
1495   int found, do_not_record_p;
1496   unsigned int hash;
1497   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1498   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1499
1500   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1501
1502   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1503      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1504      to or can't handle.  */
1505   if (do_not_record_p)
1506     return;
1507
1508   cur_expr = table->table[hash];
1509   found = 0;
1510
1511   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1512     {
1513       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1514          the list.  */
1515       last_expr = cur_expr;
1516       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1517     }
1518
1519   if (! found)
1520     {
1521       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1522       bytes_used += sizeof (struct expr);
1523       if (table->table[hash] == NULL)
1524         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1525         table->table[hash] = cur_expr;
1526       else
1527         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1528         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1529
1530       /* Set the fields of the expr element.  */
1531       cur_expr->expr = x;
1532       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1533       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1534       cur_expr->antic_occr = NULL;
1535       cur_expr->avail_occr = NULL;
1536     }
1537
1538   /* Now record the occurrence(s).  */
1539   if (antic_p)
1540     {
1541       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1542
1543       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1544         antic_occr = NULL;
1545
1546       if (antic_occr)
1547         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1548            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1549            block and the block is scanned from start to end.  */
1550         ; /* nothing to do */
1551       else
1552         {
1553           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1554           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1555           bytes_used += sizeof (struct occr);
1556           antic_occr->insn = insn;
1557           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1558           antic_occr->deleted_p = 0;
1559           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1560         }
1561     }
1562
1563   if (avail_p)
1564     {
1565       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1566
1567       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1568         {
1569           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1570              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1571              the last one in the block and the block is scanned from start
1572              to end.  */
1573           avail_occr->insn = insn;
1574         }
1575       else
1576         {
1577           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1578           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1579           bytes_used += sizeof (struct occr);
1580           avail_occr->insn = insn;
1581           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1582           avail_occr->deleted_p = 0;
1583           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1584         }
1585     }
1586 }
1587
1588 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1589    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1590    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1591    basic block.  */
1592
1593 static void
1594 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1595 {
1596   int found;
1597   unsigned int hash;
1598   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1599   struct occr *cur_occr;
1600
1601   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1602
1603   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1604
1605   cur_expr = table->table[hash];
1606   found = 0;
1607
1608   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1609     {
1610       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1611          the list.  */
1612       last_expr = cur_expr;
1613       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1614     }
1615
1616   if (! found)
1617     {
1618       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1619       bytes_used += sizeof (struct expr);
1620       if (table->table[hash] == NULL)
1621         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1622         table->table[hash] = cur_expr;
1623       else
1624         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1625         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1626
1627       /* Set the fields of the expr element.
1628          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1629          performed on its operands.  */
1630       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1631       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1632       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1633       cur_expr->antic_occr = NULL;
1634       cur_expr->avail_occr = NULL;
1635     }
1636
1637   /* Now record the occurrence.  */
1638   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1639
1640   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1641     {
1642       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1643          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1644          the last one in the block and the block is scanned from start
1645          to end.  */
1646       cur_occr->insn = insn;
1647     }
1648   else
1649     {
1650       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1651       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1652       bytes_used += sizeof (struct occr);
1653
1654           cur_occr->insn = insn;
1655           cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1656           cur_occr->deleted_p = 0;
1657           cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1658     }
1659 }
1660
1661 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1662    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1663
1664 static bool
1665 gcse_constant_p (const_rtx x)
1666 {
1667   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1668   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1669       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1670       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1671     return true;
1672
1673   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1674      if they are not floating point registers.  */
1675   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1676       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1677       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1678       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1679       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1680     return true;
1681
1682   return CONSTANT_P (x);
1683 }
1684
1685 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1686    expression one).  */
1687
1688 static void
1689 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1690 {
1691   rtx src = SET_SRC (pat);
1692   rtx dest = SET_DEST (pat);
1693   rtx note;
1694
1695   if (GET_CODE (src) == CALL)
1696     hash_scan_call (src, insn, table);
1697
1698   else if (REG_P (dest))
1699     {
1700       unsigned int regno = REGNO (dest);
1701       rtx tmp;
1702
1703       /* See if a REG_NOTE shows this equivalent to a simpler expression.
1704          This allows us to do a single GCSE pass and still eliminate
1705          redundant constants, addresses or other expressions that are
1706          constructed with multiple instructions.  */
1707       note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
1708       if (note != 0
1709           && (table->set_p
1710               ? gcse_constant_p (XEXP (note, 0))
1711               : want_to_gcse_p (XEXP (note, 0))))
1712         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1713
1714       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1715       if (! table->set_p
1716           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1717           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1718           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1719           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1720              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1721              for now.  */
1722           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1723           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1724           && want_to_gcse_p (src)
1725           /* Don't CSE a nop.  */
1726           && ! set_noop_p (pat)
1727           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1728              At this point this only function parameters should have
1729              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1730              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1731              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1732           && (note == NULL_RTX || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1733         {
1734           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1735              modified before this insn or if this is not the only SET in
1736              this insn.  The latter condition does not have to mean that
1737              SRC itself is not anticipatable, but we just will not be
1738              able to handle code motion of insns with multiple sets.  */
1739           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn)
1740                         && !multiple_sets (insn);
1741           /* An expression is not available if its operands are
1742              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1743              available if this is a branch, because we can't insert
1744              a set after the branch.  */
1745           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1746                          && ! JUMP_P (insn));
1747
1748           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1749         }
1750
1751       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1752       else if (table->set_p
1753                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1754                && ((REG_P (src)
1755                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1756                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1757                     && REGNO (src) != regno)
1758                    || gcse_constant_p (src))
1759                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1760                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1761                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1762                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1763                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
1764                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
1765         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1766     }
1767   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1768      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1769      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1770   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1771       {
1772         unsigned int regno = REGNO (src);
1773
1774         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1775         if (! table->set_p
1776             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1777             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1778            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1779            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1780            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1781               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1782               for now.  */
1783            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1784            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1785            && want_to_gcse_p (dest)
1786            /* Don't CSE a nop.  */
1787            && ! set_noop_p (pat)
1788            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1789               At this point this only function parameters should have
1790               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1791               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1792               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1793            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1794                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1795              {
1796                /* Stores are never anticipatable.  */
1797                int antic_p = 0;
1798                /* An expression is not available if its operands are
1799                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1800                   available if this is a branch, because we can't insert
1801                   a set after the branch.  */
1802                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1803                              && ! JUMP_P (insn);
1804
1805                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1806                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1807                                      antic_p, avail_p, table);
1808              }
1809       }
1810 }
1811
1812 static void
1813 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1814                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1815 {
1816   /* Currently nothing to do.  */
1817 }
1818
1819 static void
1820 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1821                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1822 {
1823   /* Currently nothing to do.  */
1824 }
1825
1826 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1827
1828    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1829
1830    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1831    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1832    are also in the PARALLEL.  Later.
1833
1834    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1835    otherwise it is for the expression hash table.
1836    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1837    not record any expressions.  */
1838
1839 static void
1840 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1841 {
1842   rtx pat = PATTERN (insn);
1843   int i;
1844
1845   if (in_libcall_block)
1846     return;
1847
1848   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1849      what's been modified.  */
1850
1851   if (GET_CODE (pat) == SET)
1852     hash_scan_set (pat, insn, table);
1853   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1854     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1855       {
1856         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1857
1858         if (GET_CODE (x) == SET)
1859           hash_scan_set (x, insn, table);
1860         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1861           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1862         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1863           hash_scan_call (x, insn, table);
1864       }
1865
1866   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1867     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1868   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1869     hash_scan_call (pat, insn, table);
1870 }
1871
1872 static void
1873 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1874 {
1875   int i;
1876   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1877   struct expr **flat_table;
1878   unsigned int *hash_val;
1879   struct expr *expr;
1880
1881   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1882   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1883
1884   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1885     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1886       {
1887         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1888         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1889       }
1890
1891   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1892            name, table->size, table->n_elems);
1893
1894   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1895     if (flat_table[i] != 0)
1896       {
1897         expr = flat_table[i];
1898         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1899                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1900         print_rtl (file, expr->expr);
1901         fprintf (file, "\n");
1902       }
1903
1904   fprintf (file, "\n");
1905
1906   free (flat_table);
1907   free (hash_val);
1908 }
1909
1910 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1911
1912    first_set records the first place in the block where the register
1913    is set and is used to compute "anticipatability".
1914
1915    last_set records the last place in the block where the register
1916    is set and is used to compute "availability".
1917
1918    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1919    valid, as a quick test to invalidate them.
1920
1921    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1922    and is used to compute "transparency".  */
1923
1924 static void
1925 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1926 {
1927   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1928   int cuid = INSN_CUID (insn);
1929
1930   info->last_set = cuid;
1931   if (info->last_bb != current_bb)
1932     {
1933       info->last_bb = current_bb;
1934       info->first_set = cuid;
1935       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1936     }
1937 }
1938
1939
1940 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1941    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1942    taken off pairwise.  */
1943
1944 static void
1945 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, const_rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1946                    void * v_insn)
1947 {
1948   rtx dest_addr, insn;
1949   int bb;
1950
1951   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1952       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1953       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1954     dest = XEXP (dest, 0);
1955
1956   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1957      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1958      elsewhere.  */
1959
1960   if (! MEM_P (dest))
1961     return;
1962
1963   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1964   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1965   insn = (rtx) v_insn;
1966   bb = BLOCK_NUM (insn);
1967
1968   canon_modify_mem_list[bb] =
1969     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1970   canon_modify_mem_list[bb] =
1971     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1972 }
1973
1974 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1975    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1976    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1977
1978 static void
1979 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1980 {
1981   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1982
1983   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1984      everything.  */
1985   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1986   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1987
1988   if (CALL_P (insn))
1989     {
1990       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1991          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1992          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
1993       canon_modify_mem_list[bb] =
1994         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
1995       bitmap_set_bit (blocks_with_calls, bb);
1996     }
1997   else
1998     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
1999 }
2000
2001 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2002    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2003    the SET is taking place.  */
2004
2005 static void
2006 record_last_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2007 {
2008   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2009
2010   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2011     dest = SUBREG_REG (dest);
2012
2013   if (REG_P (dest))
2014     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2015   else if (MEM_P (dest)
2016            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2017            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2018     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2019 }
2020
2021 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2022
2023    Expression entries are placed in the hash table if
2024    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2025    - src is something we want to perform GCSE on,
2026    - none of the operands are subsequently modified in the block
2027
2028    Assignment entries are placed in the hash table if
2029    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2030    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2031    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2032
2033    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2034
2035    TABLE is the table computed.  */
2036
2037 static void
2038 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2039 {
2040   unsigned int i;
2041
2042   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2043      registers are set in which blocks.
2044      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2045      compute.  Later.  */
2046   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2047
2048   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2049   clear_modify_mem_tables ();
2050   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2051   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2052
2053   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2054     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2055
2056   FOR_EACH_BB (current_bb)
2057     {
2058       rtx insn;
2059       unsigned int regno;
2060       int in_libcall_block;
2061
2062       /* First pass over the instructions records information used to
2063          determine when registers and memory are first and last set.
2064          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2065          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2066
2067       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2068         {
2069           if (! INSN_P (insn))
2070             continue;
2071
2072           if (CALL_P (insn))
2073             {
2074               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2075                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2076                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2077
2078               mark_call (insn);
2079             }
2080
2081           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2082         }
2083
2084       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2085       if (table->set_p
2086           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2087         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2088                        BB_HEAD (current_bb), table);
2089
2090       /* The next pass builds the hash table.  */
2091       in_libcall_block = 0;
2092       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2093         if (INSN_P (insn))
2094           {
2095             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2096               in_libcall_block = 1;
2097             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2098               in_libcall_block = 0;
2099             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2100             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2101               in_libcall_block = 0;
2102           }
2103     }
2104
2105   free (reg_avail_info);
2106   reg_avail_info = NULL;
2107 }
2108
2109 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2110    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2111    It is used to determine the number of buckets to use.
2112    SET_P determines whether set or expression table will
2113    be created.  */
2114
2115 static void
2116 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2117 {
2118   int n;
2119
2120   table->size = n_insns / 4;
2121   if (table->size < 11)
2122     table->size = 11;
2123
2124   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2125      Making it an odd number is simplest for now.
2126      ??? Later take some measurements.  */
2127   table->size |= 1;
2128   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2129   table->table = gmalloc (n);
2130   table->set_p = set_p;
2131 }
2132
2133 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2134
2135 static void
2136 free_hash_table (struct hash_table *table)
2137 {
2138   free (table->table);
2139 }
2140
2141 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2142    expression hash table.  */
2143
2144 static void
2145 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2146 {
2147   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2148   table->n_elems = 0;
2149   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2150
2151   compute_hash_table_work (table);
2152 }
2153 \f
2154 /* Expression tracking support.  */
2155
2156 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2157    table entry, or NULL if not found.  */
2158
2159 static struct expr *
2160 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2161 {
2162   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2163   struct expr *expr;
2164
2165   expr = table->table[hash];
2166
2167   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2168     expr = expr->next_same_hash;
2169
2170   return expr;
2171 }
2172
2173 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2174
2175 static struct expr *
2176 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2177 {
2178   do
2179     expr = expr->next_same_hash;
2180   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2181
2182   return expr;
2183 }
2184
2185 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2186    types may be mixed.  */
2187
2188 static void
2189 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2190 {
2191   rtx list, next;
2192
2193   for (list = *listp; list ; list = next)
2194     {
2195       next = XEXP (list, 1);
2196       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2197         free_EXPR_LIST_node (list);
2198       else
2199         free_INSN_LIST_node (list);
2200     }
2201
2202   *listp = NULL;
2203 }
2204
2205 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2206 static void
2207 clear_modify_mem_tables (void)
2208 {
2209   unsigned i;
2210   bitmap_iterator bi;
2211
2212   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2213     {
2214       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2215       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2216     }
2217   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2218   bitmap_clear (blocks_with_calls);
2219 }
2220
2221 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
2222
2223 static void
2224 free_modify_mem_tables (void)
2225 {
2226   clear_modify_mem_tables ();
2227   free (modify_mem_list);
2228   free (canon_modify_mem_list);
2229   modify_mem_list = 0;
2230   canon_modify_mem_list = 0;
2231 }
2232
2233 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2234    start of the block].  */
2235
2236 static void
2237 reset_opr_set_tables (void)
2238 {
2239   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2240      the block.  */
2241   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2242
2243   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2244      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2245      location has been modified.  */
2246   clear_modify_mem_tables ();
2247 }
2248
2249 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2250    INSN's basic block.  */
2251
2252 static int
2253 oprs_not_set_p (const_rtx x, const_rtx insn)
2254 {
2255   int i, j;
2256   enum rtx_code code;
2257   const char *fmt;
2258
2259   if (x == 0)
2260     return 1;
2261
2262   code = GET_CODE (x);
2263   switch (code)
2264     {
2265     case PC:
2266     case CC0:
2267     case CONST:
2268     case CONST_INT:
2269     case CONST_DOUBLE:
2270     case CONST_FIXED:
2271     case CONST_VECTOR:
2272     case SYMBOL_REF:
2273     case LABEL_REF:
2274     case ADDR_VEC:
2275     case ADDR_DIFF_VEC:
2276       return 1;
2277
2278     case MEM:
2279       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2280                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2281         return 0;
2282       else
2283         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2284
2285     case REG:
2286       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2287
2288     default:
2289       break;
2290     }
2291
2292   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2293     {
2294       if (fmt[i] == 'e')
2295         {
2296           /* If we are about to do the last recursive call
2297              needed at this level, change it into iteration.
2298              This function is called enough to be worth it.  */
2299           if (i == 0)
2300             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2301
2302           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2303             return 0;
2304         }
2305       else if (fmt[i] == 'E')
2306         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2307           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2308             return 0;
2309     }
2310
2311   return 1;
2312 }
2313
2314 /* Mark things set by a CALL.  */
2315
2316 static void
2317 mark_call (rtx insn)
2318 {
2319   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2320     record_last_mem_set_info (insn);
2321 }
2322
2323 /* Mark things set by a SET.  */
2324
2325 static void
2326 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2327 {
2328   rtx dest = SET_DEST (pat);
2329
2330   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2331          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2332          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2333     dest = XEXP (dest, 0);
2334
2335   if (REG_P (dest))
2336     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2337   else if (MEM_P (dest))
2338     record_last_mem_set_info (insn);
2339
2340   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2341     mark_call (insn);
2342 }
2343
2344 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2345
2346 static void
2347 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2348 {
2349   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2350
2351   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2352     clob = XEXP (clob, 0);
2353
2354   if (REG_P (clob))
2355     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2356   else
2357     record_last_mem_set_info (insn);
2358 }
2359
2360 /* Record things set by INSN.
2361    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2362
2363 static void
2364 mark_oprs_set (rtx insn)
2365 {
2366   rtx pat = PATTERN (insn);
2367   int i;
2368
2369   if (GET_CODE (pat) == SET)
2370     mark_set (pat, insn);
2371   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2372     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2373       {
2374         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2375
2376         if (GET_CODE (x) == SET)
2377           mark_set (x, insn);
2378         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2379           mark_clobber (x, insn);
2380         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2381           mark_call (insn);
2382       }
2383
2384   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2385     mark_clobber (pat, insn);
2386   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2387     mark_call (insn);
2388 }
2389
2390 \f
2391 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2392
2393 /* Local properties of assignments.  */
2394 static sbitmap *cprop_pavloc;
2395 static sbitmap *cprop_absaltered;
2396
2397 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2398 static sbitmap *cprop_avin;
2399 static sbitmap *cprop_avout;
2400
2401 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2402    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2403
2404 static void
2405 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2406 {
2407   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2408   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2409
2410   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2411   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2412 }
2413
2414 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2415
2416 static void
2417 free_cprop_mem (void)
2418 {
2419   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2420   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2421   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2422   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2423 }
2424
2425 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2426    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2427    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2428    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2429    bit in BMAP.  */
2430
2431 static void
2432 compute_transp (const_rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2433 {
2434   int i, j;
2435   basic_block bb;
2436   enum rtx_code code;
2437   reg_set *r;
2438   const char *fmt;
2439
2440   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2441      can't do it when there's no return value.  */
2442  repeat:
2443
2444   if (x == 0)
2445     return;
2446
2447   code = GET_CODE (x);
2448   switch (code)
2449     {
2450     case REG:
2451       if (set_p)
2452         {
2453           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2454             {
2455               FOR_EACH_BB (bb)
2456                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2457                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2458             }
2459           else
2460             {
2461               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2462                 SET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2463             }
2464         }
2465       else
2466         {
2467           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2468             {
2469               FOR_EACH_BB (bb)
2470                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2471                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2472             }
2473           else
2474             {
2475               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2476                 RESET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2477             }
2478         }
2479
2480       return;
2481
2482     case MEM:
2483       if (! MEM_READONLY_P (x))
2484         {
2485           bitmap_iterator bi;
2486           unsigned bb_index;
2487
2488           /* First handle all the blocks with calls.  We don't need to
2489              do any list walking for them.  */
2490           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_calls, 0, bb_index, bi)
2491             {
2492               if (set_p)
2493                 SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2494               else
2495                 RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2496             }
2497
2498             /* Now iterate over the blocks which have memory modifications
2499                but which do not have any calls.  */
2500             EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 
2501                                             blocks_with_calls,
2502                                             0, bb_index, bi)
2503               {
2504                 rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb_index];
2505
2506                 while (list_entry)
2507                   {
2508                     rtx dest, dest_addr;
2509
2510                     /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2511                        Examine each hunk of memory that is modified.  */
2512
2513                     dest = XEXP (list_entry, 0);
2514                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2515                     dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2516
2517                     if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2518                                                x, rtx_addr_varies_p))
2519                       {
2520                         if (set_p)
2521                           SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2522                         else
2523                           RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2524                         break;
2525                       }
2526                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2527                   }
2528               }
2529         }
2530
2531       x = XEXP (x, 0);
2532       goto repeat;
2533
2534     case PC:
2535     case CC0: /*FIXME*/
2536     case CONST:
2537     case CONST_INT:
2538     case CONST_DOUBLE:
2539     case CONST_FIXED:
2540     case CONST_VECTOR:
2541     case SYMBOL_REF:
2542     case LABEL_REF:
2543     case ADDR_VEC:
2544     case ADDR_DIFF_VEC:
2545       return;
2546
2547     default:
2548       break;
2549     }
2550
2551   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2552     {
2553       if (fmt[i] == 'e')
2554         {
2555           /* If we are about to do the last recursive call
2556              needed at this level, change it into iteration.
2557              This function is called enough to be worth it.  */
2558           if (i == 0)
2559             {
2560               x = XEXP (x, i);
2561               goto repeat;
2562             }
2563
2564           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2565         }
2566       else if (fmt[i] == 'E')
2567         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2568           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2569     }
2570 }
2571
2572 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2573    propagation.  */
2574
2575 static void
2576 compute_cprop_data (void)
2577 {
2578   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2579   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2580                      cprop_avout, cprop_avin);
2581 }
2582 \f
2583 /* Copy/constant propagation.  */
2584
2585 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2586 #define MAX_USES 8
2587
2588 /* Table of uses found in an insn.
2589    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2590 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2591
2592 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2593 static int reg_use_count;
2594
2595 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2596    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2597    and contains the number of uses in the table upon exit.
2598
2599    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2600    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2601
2602 static void
2603 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2604 {
2605   int i, j;
2606   enum rtx_code code;
2607   const char *fmt;
2608   rtx x = *xptr;
2609
2610   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2611      can't do it when there's no return value.  */
2612  repeat:
2613   if (x == 0)
2614     return;
2615
2616   code = GET_CODE (x);
2617   if (REG_P (x))
2618     {
2619       if (reg_use_count == MAX_USES)
2620         return;
2621
2622       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2623       reg_use_count++;
2624     }
2625
2626   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2627
2628   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2629     {
2630       if (fmt[i] == 'e')
2631         {
2632           /* If we are about to do the last recursive call
2633              needed at this level, change it into iteration.
2634              This function is called enough to be worth it.  */
2635           if (i == 0)
2636             {
2637               x = XEXP (x, 0);
2638               goto repeat;
2639             }
2640
2641           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2642         }
2643       else if (fmt[i] == 'E')
2644         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2645           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2646     }
2647 }
2648
2649 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2650    Returns nonzero is successful.  */
2651
2652 static int
2653 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2654 {
2655   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2656   rtx src = 0;
2657   int success = 0;
2658   rtx set = single_set (insn);
2659
2660   /* Usually we substitute easy stuff, so we won't copy everything.
2661      We however need to take care to not duplicate non-trivial CONST
2662      expressions.  */
2663   to = copy_rtx (to);
2664
2665   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2666   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2667     success = 1;
2668
2669   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2670   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2671     {
2672       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2673
2674       if (src)
2675         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2676     }
2677
2678   /* If there is already a REG_EQUAL note, update the expression in it
2679      with our replacement.  */
2680   if (note != 0 && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL)
2681     set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL,
2682                          simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to));
2683   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2684     {
2685       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2686          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2687          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2688       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2689
2690       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2691           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2692         success = 1;
2693
2694       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2695          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2696          lose information.  */
2697       if (!success && note == 0 && set != 0
2698           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2699           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2700         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2701     }
2702
2703   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2704      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2705      not to happen, because previous code ought to synthesize
2706      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2707   if (note && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL && REG_P (XEXP (note, 0)))
2708     remove_note (insn, note);
2709
2710   return success;
2711 }
2712
2713 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2714    NULL no such set is found.  */
2715
2716 static struct expr *
2717 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2718 {
2719   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2720      use in a substitution.  */
2721   struct expr *set1 = 0;
2722
2723   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2724      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2725      need two sets like this available at the start of the block:
2726
2727        (set (reg X) (reg Y))
2728        (set (reg Y) (reg X))
2729
2730      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2731      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2732   while (1)
2733     {
2734       rtx src;
2735       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2736
2737       /* Find a set that is available at the start of the block
2738          which contains INSN.  */
2739       while (set)
2740         {
2741           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2742             break;
2743           set = next_set (regno, set);
2744         }
2745
2746       /* If no available set was found we've reached the end of the
2747          (possibly empty) copy chain.  */
2748       if (set == 0)
2749         break;
2750
2751       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2752
2753       src = SET_SRC (set->expr);
2754
2755       /* We know the set is available.
2756          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2757          have changed since the start of the block).
2758
2759          If the source operand changed, we may still use it for the next
2760          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2761
2762       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2763         set1 = set;
2764
2765       /* If the source of the set is anything except a register, then
2766          we have reached the end of the copy chain.  */
2767       if (! REG_P (src))
2768         break;
2769
2770       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2771          and see if we have an available copy into SRC.  */
2772       regno = REGNO (src);
2773     }
2774
2775   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2776      INSN.  */
2777   return set1;
2778 }
2779
2780 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2781    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2782    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2783    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2784    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2785    if a change was made.  */
2786
2787 static int
2788 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2789 {
2790   rtx new, set_src, note_src;
2791   rtx set = pc_set (jump);
2792   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2793
2794   if (note)
2795     {
2796       note_src = XEXP (note, 0);
2797       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2798         note_src = NULL_RTX;
2799     }
2800   else note_src = NULL_RTX;
2801
2802   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2803   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2804
2805   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2806      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2807   if (setcc != NULL_RTX
2808       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2809       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2810     {
2811       rtx setcc_src;
2812       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2813       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2814       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2815                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2816       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2817                                       setcc_src);
2818     }
2819   else
2820     setcc = NULL_RTX;
2821
2822   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2823
2824   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2825   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2826     return 0;
2827
2828   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2829   if (new == pc_rtx)
2830     delete_insn (jump);
2831   else
2832     {
2833       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2834          to one computed by setcc.  */
2835       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2836         return 0;
2837       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2838         {
2839           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2840              are two registers to be replaced by constants before the entire
2841              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2842              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2843              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2844              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2845              we need to attach a note to the branch itself to make this
2846              optimization work.  */
2847
2848           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2849             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2850           return 0;
2851         }
2852
2853       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2854       if (note_src)
2855         remove_note (jump, note);
2856      }
2857
2858 #ifdef HAVE_cc0
2859   /* Delete the cc0 setter.  */
2860   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2861     delete_insn (setcc);
2862 #endif
2863
2864   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2865
2866   global_const_prop_count++;
2867   if (dump_file != NULL)
2868     {
2869       fprintf (dump_file,
2870                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2871                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2872       print_rtl (dump_file, src);
2873       fprintf (dump_file, "\n");
2874     }
2875   purge_dead_edges (bb);
2876
2877   return 1;
2878 }
2879
2880 static bool
2881 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, bool alter_jumps)
2882 {
2883   rtx sset;
2884
2885   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2886      conditional branch instructions first.  */
2887   if (alter_jumps
2888       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2889       && NEXT_INSN (insn)
2890       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2891     {
2892       rtx dest = SET_DEST (sset);
2893       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2894           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2895         return 1;
2896     }
2897
2898   /* Handle normal insns next.  */
2899   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2900       && try_replace_reg (from, to, insn))
2901     return 1;
2902
2903   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2904      We're pretty specific about what we will handle in this
2905      code, we can extend this as necessary over time.
2906
2907      Right now the insn in question must look like
2908      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2909   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2910     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2911   return 0;
2912 }
2913
2914 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2915    The result is nonzero if a change was made.  */
2916
2917 static int
2918 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2919 {
2920   struct reg_use *reg_used;
2921   int changed = 0;
2922   rtx note;
2923
2924   if (!INSN_P (insn))
2925     return 0;
2926
2927   reg_use_count = 0;
2928   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2929
2930   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2931
2932   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2933   if (note)
2934     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2935
2936   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2937        reg_used++, reg_use_count--)
2938     {
2939       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2940       rtx pat, src;
2941       struct expr *set;
2942
2943       /* Ignore registers created by GCSE.
2944          We do this because ...  */
2945       if (regno >= max_gcse_regno)
2946         continue;
2947
2948       /* If the register has already been set in this block, there's
2949          nothing we can do.  */
2950       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2951         continue;
2952
2953       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2954          at the start of the block.  */
2955       set = find_avail_set (regno, insn);
2956       if (! set)
2957         continue;
2958
2959       pat = set->expr;
2960       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2961       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2962
2963       src = SET_SRC (pat);
2964
2965       /* Constant propagation.  */
2966       if (gcse_constant_p (src))
2967         {
2968           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
2969             {
2970               changed = 1;
2971               global_const_prop_count++;
2972               if (dump_file != NULL)
2973                 {
2974                   fprintf (dump_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
2975                   fprintf (dump_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
2976                   print_rtl (dump_file, src);
2977                   fprintf (dump_file, "\n");
2978                 }
2979               if (INSN_DELETED_P (insn))
2980                 return 1;
2981             }
2982         }
2983       else if (REG_P (src)
2984                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2985                && REGNO (src) != regno)
2986         {
2987           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
2988             {
2989               changed = 1;
2990               global_copy_prop_count++;
2991               if (dump_file != NULL)
2992                 {
2993                   fprintf (dump_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
2994                            regno, INSN_UID (insn));
2995                   fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
2996                 }
2997
2998               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
2999                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
3000               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
3001                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
3002                  and made things worse.  */
3003             }
3004         }
3005     }
3006
3007   return changed;
3008 }
3009
3010 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
3011    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
3012    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3013    can legitimately make replacements.  */
3014
3015 static void
3016 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3017 {
3018   rtx x = *xptr;
3019
3020   if (x == 0)
3021     return;
3022
3023   switch (GET_CODE (x))
3024     {
3025     case ZERO_EXTRACT:
3026     case SIGN_EXTRACT:
3027     case STRICT_LOW_PART:
3028       return;
3029
3030     case PRE_DEC:
3031     case PRE_INC:
3032     case POST_DEC:
3033     case POST_INC:
3034     case PRE_MODIFY:
3035     case POST_MODIFY:
3036       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3037          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3038          codes nonetheless.  */
3039       return;
3040
3041     case SUBREG:
3042       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3043          the non-written words unchanged.  */
3044       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3045         return;
3046       break;
3047
3048     default:
3049       break;
3050     }
3051
3052   find_used_regs (xptr, data);
3053 }
3054
3055 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3056    their REG_EQUAL notes need updating.  */
3057
3058 static bool
3059 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, bool alter_jumps, rtx *libcall_sp)
3060 {
3061   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3062
3063   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3064      change the hard registers mentioned.  */
3065   if (REG_P (x)
3066       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3067           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3068               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3069     {
3070       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3071       struct elt_loc_list *l;
3072
3073       if (!val)
3074         return false;
3075       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3076         {
3077           rtx this_rtx = l->loc;
3078           rtx note;
3079
3080           /* Don't CSE non-constant values out of libcall blocks.  */
3081           if (l->in_libcall && ! CONSTANT_P (this_rtx))
3082             continue;
3083
3084           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3085             newcnst = this_rtx;
3086           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3087               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3088                  At this point this only function parameters should have
3089                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3090                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3091                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3092               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3093                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3094             newreg = this_rtx;
3095         }
3096       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3097         {
3098           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
3099              match the new register, we either have to abandon this replacement
3100              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
3101              or make it delete the REG_EQUAL note, and fix up all passes that
3102              require the REG_EQUAL note there.  */
3103           bool adjusted;
3104
3105           adjusted = adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp);
3106           gcc_assert (adjusted);
3107           
3108           if (dump_file != NULL)
3109             {
3110               fprintf (dump_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3111                        REGNO (x));
3112               fprintf (dump_file, "insn %d with constant ",
3113                        INSN_UID (insn));
3114               print_rtl (dump_file, newcnst);
3115               fprintf (dump_file, "\n");
3116             }
3117           local_const_prop_count++;
3118           return true;
3119         }
3120       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3121         {
3122           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
3123           if (dump_file != NULL)
3124             {
3125               fprintf (dump_file,
3126                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3127                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3128               fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3129             }
3130           local_copy_prop_count++;
3131           return true;
3132         }
3133     }
3134   return false;
3135 }
3136
3137 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3138    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
3139    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
3140    be made.  */
3141 static bool
3142 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
3143 {
3144   rtx end;
3145
3146   while ((end = *libcall_sp++))
3147     {
3148       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3149
3150       if (! note)
3151         continue;
3152
3153       if (REG_P (newval))
3154         {
3155           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
3156             {
3157               do
3158                 {
3159                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3160                   if (! note)
3161                     continue;
3162                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
3163                     return false;
3164                 }
3165               while ((end = *libcall_sp++));
3166               return true;
3167             }
3168         }
3169       XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
3170       df_notes_rescan (end);
3171       insn = end;
3172     }
3173   return true;
3174 }
3175
3176 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3177
3178 /* Do local const/copy propagation (i.e. within each basic block).
3179    If ALTER_JUMPS is true, allow propagating into jump insns, which
3180    could modify the CFG.  */
3181
3182 static void
3183 local_cprop_pass (bool alter_jumps)
3184 {
3185   basic_block bb;
3186   rtx insn;
3187   struct reg_use *reg_used;
3188   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3189   bool changed = false;
3190
3191   cselib_init (false);
3192   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3193   *libcall_sp = 0;
3194   FOR_EACH_BB (bb)
3195     {
3196       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3197         {
3198           if (INSN_P (insn))
3199             {
3200               rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3201
3202               if (note)
3203                 {
3204                   gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3205                   *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3206                 }
3207               note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3208               if (note)
3209                 libcall_sp++;
3210               note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3211               do
3212                 {
3213                   reg_use_count = 0;
3214                   note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs,
3215                              NULL);
3216                   if (note)
3217                     local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3218
3219                   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3220                        reg_used++, reg_use_count--)
3221                     {
3222                       if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3223                                           libcall_sp))
3224                         {
3225                           changed = true;
3226                           break;
3227                         }
3228                     }
3229                   if (INSN_DELETED_P (insn))
3230                     break;
3231                 }
3232               while (reg_use_count);
3233             }
3234           cselib_process_insn (insn);
3235         }
3236
3237       /* Forget everything at the end of a basic block.  Make sure we are
3238          not inside a libcall, they should never cross basic blocks.  */
3239       cselib_clear_table ();
3240       gcc_assert (libcall_sp == &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS]);
3241     }
3242
3243   cselib_finish ();
3244
3245   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3246   if (changed && alter_jumps)
3247     {
3248       delete_unreachable_blocks ();
3249       free_reg_set_mem ();
3250       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3251       compute_sets ();
3252     }
3253 }
3254
3255 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3256    nonzero if a change was made.  */
3257
3258 static int
3259 cprop (int alter_jumps)
3260 {
3261   int changed;
3262   basic_block bb;
3263   rtx insn;
3264
3265   /* Note we start at block 1.  */
3266   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3267     {
3268       if (dump_file != NULL)
3269         fprintf (dump_file, "\n");
3270       return 0;
3271     }
3272
3273   changed = 0;
3274   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3275     {
3276       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3277          start of the block].  */
3278       reset_opr_set_tables ();
3279
3280       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3281         if (INSN_P (insn))
3282           {
3283             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3284
3285             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3286             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3287                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3288             if (! NOTE_P (insn))
3289               mark_oprs_set (insn);
3290           }
3291     }
3292
3293   if (dump_file != NULL)
3294     fprintf (dump_file, "\n");
3295
3296   return changed;
3297 }
3298
3299 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3300    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3301
3302    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3303    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3304    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3305    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3306    recording the value of *every* register scanned by canonicalize_condition,
3307    but this would require some code reorganization.  */
3308
3309 rtx
3310 fis_get_condition (rtx jump)
3311 {
3312   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3313 }
3314
3315 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3316    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3317
3318 static bool
3319 implicit_set_cond_p (const_rtx cond)
3320 {
3321   const enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3322   const_rtx cst = XEXP (cond, 1);
3323
3324   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3325      contain a signed zero.  */
3326   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3327     {
3328       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3329          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3330          the optimization can't be performed.  */
3331       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3332          always return zero for them.  */
3333       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3334         {
3335           REAL_VALUE_TYPE d;
3336           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3337           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3338             return 0;
3339         }
3340       else
3341         return 0;
3342     }
3343
3344   return gcse_constant_p (cst);
3345 }
3346
3347 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3348    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3349    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3350    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3351    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3352    basic block.  */
3353
3354 static void
3355 find_implicit_sets (void)
3356 {
3357   basic_block bb, dest;
3358   unsigned int count;
3359   rtx cond, new;
3360
3361   count = 0;
3362   FOR_EACH_BB (bb)
3363     /* Check for more than one successor.  */
3364     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3365       {
3366         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3367
3368         if (cond
3369             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3370             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3371             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3372             && implicit_set_cond_p (cond))
3373           {
3374             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3375                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3376
3377             if (dest && single_pred_p (dest)
3378                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3379               {
3380                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3381                                              XEXP (cond, 1));
3382                 implicit_sets[dest->index] = new;
3383                 if (dump_file)
3384                   {
3385                     fprintf(dump_file, "Implicit set of reg %d in ",
3386                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3387                     fprintf(dump_file, "basic block %d\n", dest->index);
3388                   }
3389                 count++;
3390               }
3391           }
3392       }
3393
3394   if (dump_file)
3395     fprintf (dump_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3396 }
3397
3398 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3399    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3400    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3401    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3402
3403 static int
3404 one_cprop_pass (int pass, bool cprop_jumps, bool bypass_jumps)
3405 {
3406   int changed = 0;
3407
3408   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3409   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3410
3411   if (cprop_jumps)
3412     local_cprop_pass (cprop_jumps);
3413
3414   /* Determine implicit sets.  */
3415   implicit_sets = XCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
3416   find_implicit_sets ();
3417
3418   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3419   compute_hash_table (&set_hash_table);
3420
3421   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3422   free (implicit_sets);
3423   implicit_sets = NULL;
3424
3425   if (dump_file)
3426     dump_hash_table (dump_file, "SET", &set_hash_table);
3427   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3428     {
3429       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3430       compute_cprop_data ();
3431       changed = cprop (cprop_jumps);
3432       if (bypass_jumps)
3433         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3434       free_cprop_mem ();
3435     }
3436
3437   free_hash_table (&set_hash_table);
3438
3439   if (dump_file)
3440     {
3441       fprintf (dump_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3442                current_function_name (), pass, bytes_used);
3443       fprintf (dump_file, "%d local const props, %d local copy props, ",
3444                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3445       fprintf (dump_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3446                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3447     }
3448   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3449   if (changed && cprop_jumps)
3450     delete_unreachable_blocks ();
3451
3452   return changed;
3453 }
3454 \f
3455 /* Bypass conditional jumps.  */
3456
3457 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3458    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3459    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3460    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3461
3462 static int bypass_last_basic_block;
3463
3464 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3465    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3466    find_avail_set.  */
3467
3468 static struct expr *
3469 find_bypass_set (int regno, int bb)
3470 {
3471   struct expr *result = 0;
3472
3473   for (;;)
3474     {
3475       rtx src;
3476       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3477
3478       while (set)
3479         {
3480           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3481             break;
3482           set = next_set (regno, set);
3483         }
3484
3485       if (set == 0)
3486         break;
3487
3488       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3489
3490       src = SET_SRC (set->expr);
3491       if (gcse_constant_p (src))
3492         result = set;
3493
3494       if (! REG_P (src))
3495         break;
3496
3497       regno = REGNO (src);
3498     }
3499   return result;
3500 }
3501
3502
3503 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3504    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3505    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3506    function is required to check that our data flow analysis is still
3507    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3508
3509 static bool
3510 reg_killed_on_edge (const_rtx reg, const_edge e)
3511 {
3512   rtx insn;
3513
3514   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3515     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3516       return true;
3517
3518   return false;
3519 }
3520
3521 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3522    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3523    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3524    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3525    Returns nonzero if a change was made.
3526
3527    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3528    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3529    these inserted insns when performing its transformations.  */
3530
3531 static int
3532 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3533 {
3534   rtx insn, note;
3535   edge e, edest;
3536   int i, change;
3537   int may_be_loop_header;
3538   unsigned removed_p;
3539   edge_iterator ei;
3540
3541   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3542
3543   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3544   reg_use_count = 0;
3545   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3546   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3547   if (note)
3548     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3549
3550   may_be_loop_header = false;
3551   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3552     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3553       {
3554         may_be_loop_header = true;
3555         break;
3556       }
3557
3558   change = 0;
3559   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3560     {
3561       removed_p = 0;
3562           
3563       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3564         {
3565           ei_next (&ei);
3566           continue;
3567         }
3568
3569       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3570       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3571         {
3572           ei_next (&ei);
3573           continue;
3574         }
3575
3576       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3577          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3578          optimizations, so prevent this.  */
3579       if (may_be_loop_header
3580           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3581         {
3582           ei_next (&ei);
3583           continue;
3584         }
3585
3586       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3587         {
3588           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3589           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3590           basic_block dest, old_dest;
3591           struct expr *set;
3592           rtx src, new;
3593
3594           if (regno >= max_gcse_regno)
3595             continue;
3596
3597           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3598
3599           if (! set)
3600             continue;
3601
3602           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3603           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3604             continue;
3605
3606           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3607
3608           if (setcc != NULL)
3609               src = simplify_replace_rtx (src,
3610                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3611                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3612
3613           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3614                                       SET_SRC (set->expr));
3615
3616           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3617              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3618              has instructions associated with it, as these insns won't
3619              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3620
3621           if (new == pc_rtx)
3622             {
3623               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3624               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3625             }
3626           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3627             {
3628               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3629               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3630               edest = find_edge (bb, dest);
3631               if (edest && edest->insns.r)
3632                 dest = NULL;
3633             }
3634           else
3635             dest = NULL;
3636
3637           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3638              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3639              edges.  */
3640
3641           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc)))
3642               && find_edge (e->src, dest))
3643             dest = NULL;
3644
3645           old_dest = e->dest;
3646           if (dest != NULL
3647               && dest != old_dest
3648               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3649             {
3650               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3651
3652               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3653                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3654               if (setcc)
3655                 {
3656                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3657                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3658                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3659                 }
3660
3661               if (dump_file != NULL)
3662                 {
3663                   fprintf (dump_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3664                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3665                            regno, INSN_UID (jump));
3666                   print_rtl (dump_file, SET_SRC (set->expr));
3667                   fprintf (dump_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3668                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3669                 }
3670               change = 1;
3671               removed_p = 1;
3672               break;
3673             }
3674         }
3675       if (!removed_p)
3676         ei_next (&ei);
3677     }
3678   return change;
3679 }
3680
3681 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3682    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3683    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3684    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3685
3686    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3687
3688 static int
3689 bypass_conditional_jumps (void)
3690 {
3691   basic_block bb;
3692   int changed;
3693   rtx setcc;
3694   rtx insn;
3695   rtx dest;
3696
3697   /* Note we start at block 1.  */
3698   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3699     return 0;
3700
3701   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3702   mark_dfs_back_edges ();
3703
3704   changed = 0;
3705   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3706                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3707     {
3708       /* Check for more than one predecessor.  */
3709       if (!single_pred_p (bb))
3710         {
3711           setcc = NULL_RTX;
3712           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3713             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3714               {
3715                 if (setcc)
3716                   break;
3717                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3718                   break;
3719
3720                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3721                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3722                   setcc = insn;
3723                 else
3724                   break;
3725               }
3726             else if (JUMP_P (insn))
3727               {
3728                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3729                     && onlyjump_p (insn))
3730                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3731                 break;
3732               }
3733             else if (INSN_P (insn))
3734               break;
3735         }
3736     }
3737
3738   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3739      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3740   if (changed)
3741     commit_edge_insertions ();
3742
3743   return changed;
3744 }
3745 \f
3746 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3747
3748 /* Local properties of expressions.  */
3749 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3750 static sbitmap *transp;
3751
3752 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3753    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3754    created by a calls.  */
3755 static sbitmap *transpout;
3756
3757 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3758 static sbitmap *comp;
3759
3760 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3761 static sbitmap *antloc;
3762
3763 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3764    point.  */
3765 static sbitmap *pre_optimal;
3766
3767 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3768 static sbitmap *pre_redundant;
3769
3770 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3771 static sbitmap *pre_insert_map;
3772
3773 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3774 static sbitmap *pre_delete_map;
3775
3776 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3777 static struct edge_list *edge_list;
3778
3779 /* Redundant insns.  */
3780 static sbitmap pre_redundant_insns;
3781
3782 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3783
3784 static void
3785 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3786 {
3787   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3788   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3789   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3790
3791   pre_optimal = NULL;
3792   pre_redundant = NULL;
3793   pre_insert_map = NULL;
3794   pre_delete_map = NULL;
3795   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3796
3797   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3798 }
3799
3800 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3801
3802 static void
3803 free_pre_mem (void)
3804 {
3805   sbitmap_vector_free (transp);
3806   sbitmap_vector_free (comp);
3807
3808   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3809
3810   if (pre_optimal)
3811     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3812   if (pre_redundant)
3813     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3814   if (pre_insert_map)
3815     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3816   if (pre_delete_map)
3817     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3818
3819   transp = comp = NULL;
3820   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3821 }
3822
3823 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3824
3825 static void
3826 compute_pre_data (void)
3827 {
3828   sbitmap trapping_expr;
3829   basic_block bb;
3830   unsigned int ui;
3831
3832   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3833   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3834
3835   /* Collect expressions which might trap.  */
3836   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3837   sbitmap_zero (trapping_expr);
3838   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3839     {
3840       struct expr *e;
3841       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3842         if (may_trap_p (e->expr))
3843           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3844     }
3845
3846   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3847
3848      ~(TRANSP | COMP)
3849   */
3850
3851   FOR_EACH_BB (bb)
3852     {
3853       edge e;
3854       edge_iterator ei;
3855
3856       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3857          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3858          place the instruction on the edge.  So make them neither
3859          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3860       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3861         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3862           {
3863             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3864             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3865             break;
3866           }
3867
3868       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3869       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3870     }
3871
3872   edge_list = pre_edge_lcm (expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3873                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3874   sbitmap_vector_free (antloc);
3875   antloc = NULL;
3876   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3877   ae_kill = NULL;
3878   sbitmap_free (trapping_expr);
3879 }
3880 \f
3881 /* PRE utilities */
3882
3883 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3884    block BB.
3885
3886    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3887    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3888
3889    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3890    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3891    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3892    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3893    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3894    the closest such expression.  */
3895
3896 static int
3897 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3898 {
3899   edge pred;
3900   edge_iterator ei;
3901   
3902   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3903     {
3904       basic_block pred_bb = pred->src;
3905
3906       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3907           /* Has predecessor has already been visited?  */
3908           || visited[pred_bb->index])
3909         ;/* Nothing to do.  */
3910
3911       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3912       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3913         {
3914           /* Is this the occurrence we're looking for?
3915              Note that there's only one generating occurrence per block
3916              so we just need to check the block number.  */
3917           if (occr_bb == pred_bb)
3918             return 1;
3919
3920           visited[pred_bb->index] = 1;
3921         }
3922       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3923       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3924         visited[pred_bb->index] = 1;
3925
3926       /* Neither gen nor kill.  */
3927       else
3928         {
3929           visited[pred_bb->index] = 1;
3930           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3931             return 1;
3932         }
3933     }
3934
3935   /* All paths have been checked.  */
3936   return 0;
3937 }
3938
3939 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3940    memory allocated for that function is returned.  */
3941
3942 static int
3943 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3944 {
3945   int rval;
3946   char *visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
3947
3948   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3949
3950   free (visited);
3951   return rval;
3952 }
3953 \f
3954
3955 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3956    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3957    the value of BB.  */
3958
3959 static rtx
3960 process_insert_insn (struct expr *expr)
3961 {
3962   rtx reg = expr->reaching_reg;
3963   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3964   rtx pat;
3965
3966   start_sequence ();
3967
3968   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3969      just copy it to a register.  */
3970   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3971     emit_move_insn (reg, exp);
3972
3973   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3974      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3975      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3976   else
3977     {
3978       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3979
3980       if (insn_invalid_p (insn))
3981         gcc_unreachable ();
3982     }
3983   
3984
3985   pat = get_insns ();
3986   end_sequence ();
3987
3988   return pat;
3989 }
3990
3991 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3992
3993    This is used by both the PRE and code hoisting.
3994
3995    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3996    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3997    no sense for code hoisting.  */
3998
3999 static void
4000 insert_insn_end_basic_block (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
4001 {
4002   rtx insn = BB_END (bb);
4003   rtx new_insn;
4004   rtx reg = expr->reaching_reg;
4005   int regno = REGNO (reg);
4006   rtx pat, pat_end;
4007
4008   pat = process_insert_insn (expr);
4009   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
4010
4011   pat_end = pat;
4012   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
4013     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
4014
4015   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4016      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
4017      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4018
4019   if (JUMP_P (insn)
4020       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
4021           && (!single_succ_p (bb)
4022               || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4023     {
4024 #ifdef HAVE_cc0
4025       rtx note;
4026 #endif
4027       /* It should always be the case that we can put these instructions
4028          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4029          Check this.  */
4030       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
4031                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4032                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4033
4034       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4035          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4036          the new instruction just before the tablejump.  */
4037       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4038           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4039         insn = prev_real_insn (insn);
4040
4041 #ifdef HAVE_cc0
4042       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4043          if cc0 isn't set.  */
4044       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4045       if (note)
4046         insn = XEXP (note, 0);
4047       else
4048         {
4049           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4050           if (maybe_cc0_setter
4051               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4052               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4053             insn = maybe_cc0_setter;
4054         }
4055 #endif
4056       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4057       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn, bb);
4058     }
4059
4060   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4061      of exception handling.  */
4062   else if (CALL_P (insn)
4063            && (!single_succ_p (bb)
4064                || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4065     {
4066       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4067          we search backward and place the instructions before the first
4068          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4069          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4070
4071          It should always be the case that we can put these instructions
4072          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4073          Check this.  */
4074
4075       gcc_assert (!pre
4076                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4077                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4078
4079       /* Since different machines initialize their parameter registers
4080          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4081          parameter registers.  */
4082       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4083
4084       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4085          before the first parameter load.
4086
4087          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4088          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4089          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4090          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4091          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4092       while (LABEL_P (insn)
4093              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4094         insn = NEXT_INSN (insn);
4095
4096       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn, bb);
4097     }
4098   else
4099     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn, bb);
4100
4101   while (1)
4102     {
4103       if (INSN_P (pat))
4104         {
4105           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4106           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4107         }
4108       if (pat == pat_end)
4109         break;
4110       pat = NEXT_INSN (pat);
4111     }
4112
4113   gcse_create_count++;
4114
4115   if (dump_file)
4116     {
4117       fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4118                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4119       fprintf (dump_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4120                expr->bitmap_index, regno);
4121     }
4122 }
4123
4124 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4125    the expressions fully redundant.  */
4126
4127 static int
4128 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4129 {
4130   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4131   sbitmap *inserted;
4132
4133   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4134      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4135
4136   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4137   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4138   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4139   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4140
4141   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4142     {
4143       int indx;
4144       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4145
4146       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4147         {
4148           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4149
4150           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4151             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4152               {
4153                 struct expr *expr = index_map[j];
4154                 struct occr *occr;
4155
4156                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4157                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4158                   {
4159                     if (! occr->deleted_p)
4160                       continue;
4161
4162                     /* Insert this expression on this edge if it would
4163                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4164                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4165                       {
4166                         rtx insn;
4167                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4168
4169                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4170                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4171                            the previous block. There are several alternatives
4172                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4173                            handling this situation.  This one is easiest for
4174                            now.  */
4175
4176                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
4177                           insert_insn_end_basic_block (index_map[j], bb, 0);
4178                         else
4179                           {
4180                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4181                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4182                           }
4183
4184                         if (dump_file)
4185                           {
4186                             fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4187                                      bb->index,
4188                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4189                             fprintf (dump_file, "copy expression %d\n",
4190                                      expr->bitmap_index);
4191                           }
4192
4193                         update_ld_motion_stores (expr);
4194                         SET_BIT (inserted[e], j);
4195                         did_insert = 1;
4196                         gcse_create_count++;
4197                       }
4198                   }
4199               }
4200         }
4201     }
4202
4203   sbitmap_vector_free (inserted);
4204   return did_insert;
4205 }
4206
4207 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4208    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4209      reaching_reg <- old_reg
4210    it's better to do the following:
4211      reaching_reg <- expr
4212      old_reg      <- reaching_reg
4213    because this way copy propagation can discover additional PRE
4214    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4215    When "expr" is a store, i.e.
4216    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4217      reaching_reg <- old_reg
4218    it's better to add it before as follows:
4219      reaching_reg <- old_reg
4220      MEM          <- reaching_reg.  */
4221
4222 static void
4223 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4224 {
4225   rtx reg = expr->reaching_reg;
4226   int regno = REGNO (reg);
4227   int indx = expr->bitmap_index;
4228   rtx pat = PATTERN (insn);
4229   rtx set, first_set, new_insn;
4230   rtx old_reg;
4231   int i;
4232
4233   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4234   switch (GET_CODE (pat))
4235     {
4236     case SET:
4237       set = pat;
4238       break;
4239
4240     case PARALLEL:
4241       /* Search through the parallel looking for the set whose
4242          source was the expression that we're interested in.  */
4243       first_set = NULL_RTX;
4244       set = NULL_RTX;
4245       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4246         {
4247           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4248           if (GET_CODE (x) == SET)
4249             {
4250               /* If the source was a REG_EQUAL or REG_EQUIV note, we
4251                  may not find an equivalent expression, but in this
4252                  case the PARALLEL will have a single set.  */
4253               if (first_set == NULL_RTX)
4254                 first_set = x;
4255               if (expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4256                 {
4257                   set = x;
4258                   break;
4259                 }
4260             }
4261         }
4262
4263       gcc_assert (first_set);
4264       if (set == NULL_RTX)
4265         set = first_set;
4266       break;
4267
4268     default:
4269       gcc_unreachable ();
4270     }
4271
4272   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4273     {
4274       old_reg = SET_DEST (set);
4275       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4276       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4277         {
4278           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4279           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4280
4281           /* Keep register set table up to date.  */
4282           record_one_set (regno, insn);
4283         }
4284       else
4285         {
4286           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4287           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4288
4289           /* Keep register set table up to date.  */
4290           record_one_set (regno, new_insn);
4291         }
4292     }
4293   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4294     {
4295       old_reg = SET_SRC (set);
4296       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4297
4298       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4299       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4300         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4301       else
4302         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4303
4304       /* Keep register set table up to date.  */
4305       record_one_set (regno, new_insn);
4306     }
4307
4308   gcse_create_count++;
4309
4310   if (dump_file)
4311     fprintf (dump_file,
4312              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4313               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4314               INSN_UID (insn), regno);
4315 }
4316
4317 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4318    to `reaching_reg'.  */
4319
4320 static void
4321 pre_insert_copies (void)
4322 {
4323   unsigned int i, added_copy;
4324   struct expr *expr;
4325   struct occr *occr;
4326   struct occr *avail;
4327
4328   /* For each available expression in the table, copy the result to
4329      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4330
4331      ??? The current algorithm is rather brute force.
4332      Need to do some profiling.  */
4333
4334   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4335     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4336       {
4337         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4338            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4339            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4340            deleted.  This test also avoids further processing if the
4341            expression wasn't deleted anywhere.  */
4342         if (expr->reaching_reg == NULL)
4343           continue;
4344
4345         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4346         added_copy = 0;
4347
4348         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4349           {
4350             if (! occr->deleted_p)
4351               continue;
4352
4353             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4354               {
4355                 rtx insn = avail->insn;
4356
4357                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4358                 if (avail->copied_p)
4359                   continue;
4360
4361                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4362                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4363                   continue;
4364
4365                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4366                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4367                                                expr,
4368                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4369                   continue;
4370
4371                 added_copy = 1;
4372
4373                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4374                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4375                 avail->copied_p = 1;
4376               }
4377           }
4378
4379           if (added_copy)
4380             update_ld_motion_stores (expr);
4381       }
4382 }
4383
4384 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4385    in INSN.  */
4386 static rtx
4387 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4388 {
4389   rtx new;
4390   rtx set = single_set (insn), set2;
4391   rtx note;
4392   rtx eqv;
4393
4394   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4395      we've verified to be valid.  */
4396
4397   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4398
4399   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4400   set2 = single_set (new);
4401   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4402     return new;
4403   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4404     eqv = XEXP (note, 0);
4405   else
4406     eqv = SET_SRC (set);
4407
4408   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4409
4410   return new;
4411 }
4412
4413 /* Delete redundant computations.
4414    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4415    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4416    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4417
4418    Returns nonzero if a change is made.  */
4419
4420 static int
4421 pre_delete (void)
4422 {
4423   unsigned int i;
4424   int changed;
4425   struct expr *expr;
4426   struct occr *occr;
4427
4428   changed = 0;
4429   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4430     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4431          expr != NULL;
4432          expr = expr->next_same_hash)
4433       {
4434         int indx = expr->bitmap_index;
4435
4436         /* We only need to search antic_occr since we require
4437            ANTLOC != 0.  */
4438
4439         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4440           {
4441             rtx insn = occr->insn;
4442             rtx set;
4443             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4444
4445             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4446             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4447                 && (set = single_set (insn)) != 0
4448                 && dbg_cnt (pre_insn))
4449               {
4450                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4451                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4452                    the mode of the original destination pseudo.  */
4453                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4454                   expr->reaching_reg
4455                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4456
4457                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4458                 delete_insn (insn);
4459                 occr->deleted_p = 1;
4460                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4461                 changed = 1;
4462                 gcse_subst_count++;
4463
4464                 if (dump_file)
4465                   {
4466                     fprintf (dump_file,
4467                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4468                                INSN_UID (insn), indx);
4469                     fprintf (dump_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4470                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4471                   }
4472               }
4473           }
4474       }
4475
4476   return changed;
4477 }
4478
4479 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4480    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4481    has been done.
4482
4483    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4484    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4485    Compiler Design and Implementation.
4486
4487    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4488    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4489    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4490    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4491    through the block.
4492
4493    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4494    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4495    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4496    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4497    redundancies.  */
4498
4499 static int
4500 pre_gcse (void)
4501 {
4502   unsigned int i;
4503   int did_insert, changed;
4504   struct expr **index_map;
4505   struct expr *expr;
4506
4507   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4508      hash table entry.  */
4509
4510   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
4511   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4512     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4513       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4514
4515   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4516   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4517   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4518
4519   /* Delete the redundant insns first so that
4520      - we know what register to use for the new insns and for the other
4521        ones with reaching expressions
4522      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4523
4524   changed = pre_delete ();
4525   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4526
4527   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4528      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4529   pre_insert_copies ();
4530   if (did_insert)
4531     {
4532       commit_edge_insertions ();
4533       changed = 1;
4534     }
4535
4536   free (index_map);
4537   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4538   return changed;
4539 }
4540
4541 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4542
4543    Return nonzero if a change was made.  */
4544
4545 static int
4546 one_pre_gcse_pass (int pass)
4547 {
4548   int changed = 0;
4549
4550   gcse_subst_count = 0;
4551   gcse_create_count = 0;
4552
4553   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4554   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4555   if (flag_gcse_lm)
4556     compute_ld_motion_mems ();
4557
4558   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4559   trim_ld_motion_mems ();
4560   if (dump_file)
4561     dump_hash_table (dump_file, "Expression", &expr_hash_table);
4562
4563   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4564     {
4565       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4566       compute_pre_data ();
4567       changed |= pre_gcse ();
4568       free_edge_list (edge_list);
4569       free_pre_mem ();
4570     }
4571
4572   free_ldst_mems ();
4573   remove_fake_exit_edges ();
4574   free_hash_table (&expr_hash_table);
4575
4576   if (dump_file)
4577     {
4578       fprintf (dump_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4579                current_function_name (), pass, bytes_used);
4580       fprintf (dump_file, "%d substs, %d insns created\n",
4581                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4582     }
4583
4584   return changed;
4585 }
4586 \f
4587 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
4588    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
4589    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
4590    because the following loop optimization pass requires them.  */
4591
4592 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4593    then we would not need to do this here, because jump would add the
4594    necessary REG_LABEL notes.  */
4595
4596 static void
4597 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4598 {
4599   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4600   int i, j;
4601   const char *fmt;
4602
4603   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4604     {
4605       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4606          avoid flow generating (slightly) worse code.
4607
4608          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4609          mark_jump_label for additional information).  */
4610
4611       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
4612                                             REG_NOTES (insn));
4613       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4614         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4615       return;
4616     }
4617
4618   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4619     {
4620       if (fmt[i] == 'e')
4621         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4622       else if (fmt[i] == 'E')
4623         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4624           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4625     }
4626 }
4627
4628 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4629
4630    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4631    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4632    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4633    non-local labels and exceptions.
4634
4635    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4636    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4637    it should be possible with exception handling, since we still have
4638    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4639    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4640
4641 static void
4642 compute_transpout (void)
4643 {
4644   basic_block bb;
4645   unsigned int i;
4646   struct expr *expr;
4647
4648   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4649
4650   FOR_EACH_BB (bb)
4651     {
4652       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
4653          end in call instructions for reasons other than abnormal
4654          control flow.  */
4655       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4656         continue;
4657
4658       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4659         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4660           if (MEM_P (expr->expr))
4661             {
4662               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4663                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4664                 continue;
4665
4666               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4667                  analysis to determine if this mem is actually killed
4668                  by this call.  */
4669               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4670             }
4671     }
4672 }
4673
4674 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4675
4676 /* Very busy expressions.  */
4677 static sbitmap *hoist_vbein;
4678 static sbitmap *hoist_vbeout;
4679
4680 /* Hoistable expressions.  */
4681 static sbitmap *hoist_exprs;
4682
4683 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4684    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4685    more effective than the tail merging code in jump.c.
4686
4687    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4688    code hoisting.  It would be nice.  */
4689
4690 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4691
4692 static void
4693 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4694 {
4695   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4696   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4697   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4698
4699   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4700   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4701   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4702   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4703 }
4704
4705 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4706
4707 static void
4708 free_code_hoist_mem (void)
4709 {
4710   sbitmap_vector_free (antloc);
4711   sbitmap_vector_free (transp);
4712   sbitmap_vector_free (comp);
4713
4714   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4715   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4716   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4717   sbitmap_vector_free (transpout);
4718
4719   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4720 }
4721
4722 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4723
4724    An expression is very busy if all paths from a given point
4725    compute the expression.  */
4726
4727 static void
4728 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4729 {
4730   int changed, passes;
4731   basic_block bb;
4732
4733   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4734   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4735
4736   passes = 0;
4737   changed = 1;
4738
4739   while (changed)
4740     {
4741       changed = 0;
4742
4743       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4744          the convergence.  */
4745       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4746         {
4747           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
4748                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
4749           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4750             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
4751         }
4752
4753       passes++;
4754     }
4755
4756   if (dump_file)
4757     fprintf (dump_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4758 }
4759
4760 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4761
4762 static void
4763 compute_code_hoist_data (void)
4764 {
4765   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4766   compute_transpout ();
4767   compute_code_hoist_vbeinout ();
4768   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4769   if (dump_file)
4770     fprintf (dump_file, "\n");
4771 }
4772
4773 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4774    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4775
4776    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4777    to me that the expression must either be computed or transparent in
4778    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4779    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4780    the expression wasn't a loop invariant.
4781
4782    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4783    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4784    paths.  */
4785
4786 static int
4787 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4788 {
4789   edge pred;
4790   edge_iterator ei;
4791   int visited_allocated_locally = 0;
4792
4793
4794   if (visited == NULL)
4795     {
4796       visited_allocated_locally = 1;
4797       visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
4798     }
4799
4800   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4801     {
4802       basic_block pred_bb = pred->src;
4803
4804       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4805         break;
4806       else if (pred_bb == expr_bb)
4807         continue;
4808       else if (visited[pred_bb->index])
4809         continue;
4810
4811       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4812       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4813         break;
4814       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4815         break;
4816
4817       /* Not killed.  */
4818       else
4819         {
4820           visited[pred_bb->index] = 1;
4821           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4822                                            pred_bb, visited))
4823             break;
4824         }
4825     }
4826   if (visited_allocated_locally)
4827     free (visited);
4828
4829   return (pred == NULL);
4830 }
4831 \f
4832 /* Actually perform code hoisting.  */
4833
4834 static void
4835 hoist_code (void)
4836 {
4837   basic_block bb, dominated;
4838   VEC (basic_block, heap) *domby;
4839   unsigned int i,j;
4840   struct expr **index_map;
4841   struct expr *expr;
4842
4843   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4844
4845   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4846      hash table entry.  */
4847
4848   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
4849   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4850     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4851       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4852
4853   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4854      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4855   FOR_EACH_BB (bb)
4856     {
4857       int found = 0;
4858       int insn_inserted_p;
4859
4860       domby = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb);
4861       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4862          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4863       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4864         {
4865           int hoistable = 0;
4866
4867           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4868               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4869             {
4870               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4871                  we look at every block BB dominates to see if it
4872                  computes the expression.  */
4873               for (j = 0; VEC_iterate (basic_block, domby, j, dominated); j++)
4874                 {
4875                   /* Ignore self dominance.  */
4876                   if (bb == dominated)
4877                     continue;
4878                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4879                      the busy expression and whether or not moving that
4880                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4881                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4882                     continue;
4883
4884                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4885                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4886
4887                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4888                      from a dominated block into BB.  */
4889                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4890                     hoistable++;
4891                 }
4892
4893               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4894                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4895                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4896                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4897                  allocation.  One could increase this value to try harder
4898                  to avoid any possible code expansion due to register
4899                  allocation issues; however experiments have shown that
4900                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4901                  from two successors, so raising this threshold is likely
4902                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4903               if (hoistable > 1)
4904                 {
4905                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4906                   found = 1;
4907                 }
4908             }
4909         }
4910       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4911       if (! found)
4912         {
4913           VEC_free (basic_block, heap, domby);
4914           continue;
4915         }
4916
4917       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4918       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4919         {
4920           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4921              note when we've inserted it.  */
4922           insn_inserted_p = 0;
4923
4924           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4925           if (TEST_BIT (hoist_exprs[bb->index], i))
4926             {
4927               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4928                  we look at every block BB dominates to see if it
4929                  computes the expression.  */
4930               for (j = 0; VEC_iterate (basic_block, domby, j, dominated); j++)
4931                 {
4932                   /* Ignore self dominance.  */
4933                   if (bb == dominated)
4934                     continue;
4935
4936                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4937                      the busy expression and whether or not moving that
4938                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4939                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4940                     continue;
4941
4942                   /* The expression is computed in the dominated block and
4943                      it would be safe to compute it at the start of the
4944                      dominated block.  Now we have to determine if the
4945                      expression would reach the dominated block if it was
4946                      placed at the end of BB.  */
4947                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4948                     {
4949                       struct expr *expr = index_map[i];
4950                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4951                       rtx insn;
4952                       rtx set;
4953
4954                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4955                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4956                         occr = occr->next;
4957
4958                       gcc_assert (occr);
4959                       insn = occr->insn;
4960                       set = single_set (insn);
4961                       gcc_assert (set);
4962
4963                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4964                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
4965                          from the mode of the original destination pseudo.  */
4966                       if (expr->reaching_reg == NULL)
4967                         expr->reaching_reg
4968                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4969
4970                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4971                       delete_insn (insn);
4972                       occr->deleted_p = 1;
4973                       if (!insn_inserted_p)
4974                         {
4975                           insert_insn_end_basic_block (index_map[i], bb, 0);
4976                           insn_inserted_p = 1;
4977                         }
4978                     }
4979                 }
4980             }
4981         }
4982       VEC_free (basic_block, heap, domby);
4983     }
4984
4985   free (index_map);
4986 }
4987
4988 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
4989
4990    Return nonzero if a change was made.  */
4991
4992 static int
4993 one_code_hoisting_pass (void)
4994 {
4995   int changed = 0;
4996
4997   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4998   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4999   if (dump_file)
5000     dump_hash_table (dump_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
5001
5002   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
5003     {
5004       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
5005       compute_code_hoist_data ();
5006       hoist_code ();
5007       free_code_hoist_mem ();
5008     }
5009
5010   free_hash_table (&expr_hash_table);
5011
5012   return changed;
5013 }
5014 \f
5015 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5016     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5017     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5018
5019             int i;
5020             float a[10];
5021
5022             void foo(float scale)
5023             {
5024               for (i=0; i<10; i++)
5025                 a[i] *= scale;
5026             }
5027
5028     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5029     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
5030     of the loop.
5031
5032       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
5033     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5034     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5035
5036       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5037     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5038     in the loop.  */
5039
5040 static hashval_t
5041 pre_ldst_expr_hash (const void *p)
5042 {
5043   int do_not_record_p = 0;
5044   const struct ls_expr *x = p;
5045   return hash_rtx (x->pattern, GET_MODE (x->pattern), &do_not_record_p, NULL, false);
5046 }
5047
5048 static int
5049 pre_ldst_expr_eq (const void *p1, const void *p2)
5050 {
5051   const struct ls_expr *ptr1 = p1, *ptr2 = p2;
5052   return expr_equiv_p (ptr1->pattern, ptr2->pattern);
5053 }
5054
5055 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5056    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5057
5058 static struct ls_expr *
5059 ldst_entry (rtx x)
5060 {
5061   int do_not_record_p = 0;
5062   struct ls_expr * ptr;
5063   unsigned int hash;
5064   void **slot;
5065   struct ls_expr e;
5066
5067   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5068                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5069
5070   e.pattern = x;
5071   slot = htab_find_slot_with_hash (pre_ldst_table, &e, hash, INSERT);
5072   if (*slot)
5073     return (struct ls_expr *)*slot;
5074
5075   ptr = XNEW (struct ls_expr);
5076
5077   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5078   ptr->expr         = NULL;
5079   ptr->pattern      = x;
5080   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5081   ptr->loads        = NULL_RTX;
5082   ptr->stores       = NULL_RTX;
5083   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5084   ptr->invalid      = 0;
5085   ptr->index        = 0;
5086   ptr->hash_index   = hash;
5087   pre_ldst_mems     = ptr;
5088   *slot = ptr;
5089
5090   return ptr;
5091 }
5092
5093 /* Free up an individual ldst entry.  */
5094
5095 static void
5096 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5097 {
5098   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5099   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5100
5101   free (ptr);
5102 }
5103
5104 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5105
5106 static void
5107 free_ldst_mems (void)
5108 {
5109   if (pre_ldst_table)
5110     htab_delete (pre_ldst_table);
5111   pre_ldst_table = NULL;
5112
5113   while (pre_ldst_mems)
5114     {
5115       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5116
5117       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5118
5119       free_ldst_entry (tmp);
5120     }
5121
5122   pre_ldst_mems = NULL;
5123 }
5124
5125 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5126
5127 static void
5128 print_ldst_list (FILE * file)
5129 {
5130   struct ls_expr * ptr;
5131
5132   fprintf (file, "LDST list: \n");
5133
5134   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5135     {
5136       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5137
5138       print_rtl (file, ptr->pattern);
5139
5140       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5141
5142       if (ptr->loads)
5143         print_rtl (file, ptr->loads);
5144       else
5145         fprintf (file, "(nil)");
5146
5147       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5148
5149       if (ptr->stores)
5150         print_rtl (file, ptr->stores);
5151       else
5152         fprintf (file, "(nil)");
5153
5154       fprintf (file, "\n\n");
5155     }
5156
5157   fprintf (file, "\n");
5158 }
5159
5160 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5161
5162 static struct ls_expr *
5163 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5164 {
5165   struct ls_expr e;
5166   void **slot;
5167   if (!pre_ldst_table)
5168     return NULL;
5169   e.pattern = x;
5170   slot = htab_find_slot (pre_ldst_table, &e, NO_INSERT);
5171   if (!slot || ((struct ls_expr *)*slot)->invalid)
5172     return NULL;
5173   return *slot;
5174 }
5175
5176 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5177
5178 static int
5179 enumerate_ldsts (void)
5180 {
5181   struct ls_expr * ptr;
5182   int n = 0;
5183
5184   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5185     ptr->index = n++;
5186
5187   return n;
5188 }
5189
5190 /* Return first item in the list.  */
5191
5192 static inline struct ls_expr *
5193 first_ls_expr (void)
5194 {
5195   return pre_ldst_mems;
5196 }
5197
5198 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5199
5200 static inline struct ls_expr *
5201 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5202 {
5203   return ptr->next;
5204 }
5205 \f
5206 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5207
5208 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5209    side effects. These are the types of loads we consider for the
5210    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5211
5212 static int
5213 simple_mem (const_rtx x)
5214 {
5215   if (! MEM_P (x))
5216     return 0;
5217
5218   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5219     return 0;
5220
5221   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5222     return 0;
5223
5224   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5225      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5226      continue.  */
5227   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5228     return 0;
5229
5230   if (side_effects_p (x))
5231     return 0;
5232
5233   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5234   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5235     return 0;
5236
5237   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5238     return 0;
5239
5240   return 1;
5241 }
5242
5243 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5244    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5245    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5246    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5247    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5248    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5249    fix it up.  */
5250
5251 static void
5252 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5253 {
5254   const char * fmt;
5255   int i, j;
5256   struct ls_expr * ptr;
5257
5258   /* Invalidate it in the list.  */
5259   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5260     {
5261       ptr = ldst_entry (x);
5262       ptr->invalid = 1;
5263     }
5264
5265   /* Recursively process the insn.  */
5266   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5267
5268   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5269     {
5270       if (fmt[i] == 'e')
5271         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5272       else if (fmt[i] == 'E')
5273         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5274           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5275     }
5276 }
5277
5278 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5279    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5280    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5281    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5282    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5283    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5284    later.  */
5285
5286 static void
5287 compute_ld_motion_mems (void)
5288 {
5289   struct ls_expr * ptr;
5290   basic_block bb;
5291   rtx insn;
5292
5293   pre_ldst_mems = NULL;
5294   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5295                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5296
5297   FOR_EACH_BB (bb)
5298     {
5299       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5300         {
5301           if (INSN_P (insn))
5302             {
5303               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5304                 {
5305                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5306                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5307
5308                   /* Check for a simple LOAD...  */
5309                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5310                     {
5311                       ptr = ldst_entry (src);
5312                       if (REG_P (dest))
5313                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5314                       else
5315                         ptr->invalid = 1;
5316                     }
5317                   else
5318                     {
5319                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5320                       invalidate_any_buried_refs (src);
5321                     }
5322
5323                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5324                      will block any movement we might do later. We only care
5325                      about this exact pattern since those are the only
5326                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5327                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5328                     {
5329                       ptr = ldst_entry (dest);
5330
5331                       if (! MEM_P (src)
5332                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5333                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5334                              returns 0 for all REGs.  */
5335                           && can_assign_to_reg_p (src))
5336                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5337                       else
5338                         ptr->invalid = 1;
5339                     }
5340                 }
5341               else
5342                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5343             }
5344         }
5345     }
5346 }
5347
5348 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5349    expression list for pre gcse.  */
5350
5351 static void
5352 trim_ld_motion_mems (void)
5353 {
5354   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5355   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5356
5357   while (ptr != NULL)
5358     {
5359       struct expr * expr;
5360
5361       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5362       if (! ptr->invalid)
5363         {
5364           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5365           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5366
5367           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5368                expr != NULL;
5369                expr = expr->next_same_hash)
5370             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5371               break;
5372         }
5373       else
5374         expr = (struct expr *) 0;
5375
5376       if (expr)
5377         {
5378           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5379           ptr->expr = expr;
5380           last = & ptr->next;
5381           ptr = ptr->next;
5382         }
5383       else
5384         {
5385           *last = ptr->next;
5386           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5387           free_ldst_entry (ptr);
5388           ptr = * last;
5389         }
5390     }
5391
5392   /* Show the world what we've found.  */
5393   if (dump_file && pre_ldst_mems != NULL)
5394     print_ldst_list (dump_file);
5395 }
5396
5397 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5398    a reaching register, and update any stores that are needed if
5399    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5400    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5401    the reaching register into the store location. These keeps the
5402    correct value in the reaching register for the loads.  */
5403
5404 static void
5405 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5406 {
5407   struct ls_expr * mem_ptr;
5408
5409   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5410     {
5411       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5412          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5413          dead and should be eliminated later.  */
5414
5415       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5416          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5417          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5418          (set reg expr) in that insn.  */
5419       rtx list = mem_ptr->stores;
5420
5421       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5422         {
5423           rtx insn = XEXP (list, 0);
5424           rtx pat = PATTERN (insn);
5425           rtx src = SET_SRC (pat);
5426           rtx reg = expr->reaching_reg;
5427           rtx copy, new;
5428
5429           /* If we've already copied it, continue.  */
5430           if (expr->reaching_reg == src)
5431             continue;
5432
5433           if (dump_file)
5434             {
5435               fprintf (dump_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5436               print_rtl (dump_file, expr->reaching_reg);
5437               fprintf (dump_file, ":\n  ");
5438               print_inline_rtx (dump_file, insn, 8);
5439               fprintf (dump_file, "\n");
5440             }
5441
5442           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5443           new = emit_insn_before (copy, insn);
5444           record_one_set (REGNO (reg), new);
5445           SET_SRC (pat) = reg;
5446           df_insn_rescan (insn);
5447
5448           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5449           INSN_CODE (insn) = -1;
5450           gcse_create_count++;
5451         }
5452     }
5453 }
5454 \f
5455 /* Store motion code.  */
5456
5457 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5458 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5459 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5460
5461 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5462    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5463 static int * regvec;
5464
5465 /* And current insn, for the same routine.  */
5466 static rtx compute_store_table_current_insn;
5467
5468 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5469 static sbitmap * st_antloc;
5470
5471 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5472 static int num_stores;
5473
5474 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5475    note_stores.  */
5476
5477 static void
5478 reg_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5479               void *data)
5480 {
5481   sbitmap bb_reg = data;
5482
5483   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5484     dest = SUBREG_REG (dest);
5485
5486   if (REG_P (dest))
5487     {
5488       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5489       if (bb_reg)
5490         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5491     }
5492 }
5493
5494 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5495    note_stores.  */
5496
5497 static void
5498 reg_clear_last_set (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5499               void *data)
5500 {
5501   int *dead_vec = data;
5502
5503   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5504     dest = SUBREG_REG (dest);
5505
5506   if (REG_P (dest) &&
5507       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5508     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5509 }
5510
5511 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5512    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5513
5514 static bool
5515 store_ops_ok (const_rtx x, int *regs_set)
5516 {
5517   const_rtx reg;
5518
5519   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5520     {
5521       reg = XEXP (x, 0);
5522       if (regs_set[REGNO(reg)])
5523         return false;
5524     }
5525
5526   return true;
5527 }
5528
5529 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5530 static rtx
5531 extract_mentioned_regs (rtx x)
5532 {
5533   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5534 }
5535
5536 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5537    registers.  */
5538 static rtx
5539 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5540 {
5541   int i;
5542   enum rtx_code code;
5543   const char * fmt;
5544
5545   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5546  repeat:
5547
5548   if (x == 0)
5549     return accum;
5550
5551   code = GET_CODE (x);
5552   switch (code)
5553     {
5554     case REG:
5555       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5556
5557     case MEM:
5558       x = XEXP (x, 0);
5559       goto repeat;
5560
5561     case PRE_DEC:
5562     case PRE_INC:
5563     case PRE_MODIFY:
5564     case POST_DEC:
5565     case POST_INC:
5566     case POST_MODIFY:
5567       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5568       gcc_unreachable ();
5569
5570     case PC:
5571     case CC0: /*FIXME*/
5572     case CONST:
5573     case CONST_INT:
5574     case CONST_DOUBLE:
5575     case CONST_FIXED:
5576     case CONST_VECTOR:
5577     case SYMBOL_REF:
5578     case LABEL_REF:
5579     case ADDR_VEC:
5580     case ADDR_DIFF_VEC:
5581       return accum;
5582
5583     default:
5584       break;
5585     }
5586
5587   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5588   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5589
5590   for (; i >= 0; i--)
5591     {
5592       if (fmt[i] == 'e')
5593         {
5594           rtx tem = XEXP (x, i);
5595
5596           /* If we are about to do the last recursive call
5597              needed at this level, change it into iteration.  */
5598           if (i == 0)
5599             {
5600               x = tem;
5601               goto repeat;
5602             }
5603
5604           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5605         }
5606       else if (fmt[i] == 'E')
5607         {
5608           int j;
5609
5610           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5611             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5612         }
5613     }
5614
5615   return accum;
5616 }
5617
5618 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5619    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5620    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5621    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5622    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5623
5624    The results are stored this way:
5625
5626    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5627    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5628       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5629       expression of this type may be anticipatable
5630    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5631       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5632    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5633       available is stored in reaching_reg.
5634
5635    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5636    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5637    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5638    */
5639
5640 static void
5641 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5642 {
5643   struct ls_expr * ptr;
5644   rtx dest, set, tmp;
5645   int check_anticipatable, check_available;
5646   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5647
5648   set = single_set (insn);
5649   if (!set)
5650     return;
5651
5652   dest = SET_DEST (set);
5653
5654   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5655       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5656     return;
5657
5658   if (side_effects_p (dest))
5659     return;
5660
5661   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5662      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5663      continue.  */
5664   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5665     return;
5666
5667   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5668      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5669   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5670     return;
5671
5672   /* Make sure that the SET_SRC of this store insns can be assigned to
5673      a register, or we will fail later on in replace_store_insn, which
5674      assumes that we can do this.  But sometimes the target machine has
5675      oddities like MEM read-modify-write instruction.  See for example
5676      PR24257.  */
5677   if (!can_assign_to_reg_p (SET_SRC (set)))
5678     return;
5679
5680   ptr = ldst_entry (dest);
5681   if (!ptr->pattern_regs)
5682     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5683
5684   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5685      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5686   check_anticipatable = 0;
5687   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5688     check_anticipatable = 1;
5689   else
5690     {
5691       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5692       if (tmp != NULL_RTX
5693           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5694         check_anticipatable = 1;
5695     }
5696   if (check_anticipatable)
5697     {
5698       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5699         tmp = NULL_RTX;
5700       else
5701         tmp = insn;
5702       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5703                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5704     }
5705
5706   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5707      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5708      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5709   check_available = 0;
5710   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5711     check_available = 1;
5712   else
5713     {
5714       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5715       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5716         check_available = 1;
5717     }
5718   if (check_available)
5719     {
5720       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5721          failed last time.  */
5722       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5723         {
5724           for (tmp = BB_END (bb);
5725                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5726                tmp = PREV_INSN (tmp))
5727             continue;
5728           if (tmp == insn)
5729             check_available = 0;
5730         }
5731       else
5732         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5733                                               bb, regs_set_after,
5734                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5735     }
5736   if (!check_available)
5737     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5738 }
5739
5740 /* Find available and anticipatable stores.  */
5741
5742 static int
5743 compute_store_table (void)
5744 {
5745   int ret;
5746   basic_block bb;
5747   unsigned regno;
5748   rtx insn, pat, tmp;
5749   int *last_set_in, *already_set;
5750   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5751
5752   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5753
5754   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5755                                                        max_gcse_regno);
5756   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5757   pre_ldst_mems = 0;
5758   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
5759                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
5760   last_set_in = XCNEWVEC (int, max_gcse_regno);
5761   already_set = XNEWVEC (int, max_gcse_regno);
5762
5763   /* Find all the stores we care about.  */
5764   FOR_EACH_BB (bb)
5765     {
5766       /* First compute the registers set in this block.  */
5767       regvec = last_set_in;
5768
5769       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5770         {
5771           if (! INSN_P (insn))
5772             continue;
5773
5774           if (CALL_P (insn))
5775             {
5776               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5777                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5778                   {
5779                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5780                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5781                   }
5782             }
5783
5784           pat = PATTERN (insn);
5785           compute_store_table_current_insn = insn;
5786           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5787         }
5788
5789       /* Now find the stores.  */
5790       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5791       regvec = already_set;
5792       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5793         {
5794           if (! INSN_P (insn))
5795             continue;
5796
5797           if (CALL_P (insn))
5798             {
5799               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5800                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5801                   already_set[regno] = 1;
5802             }
5803
5804           pat = PATTERN (insn);
5805           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5806
5807           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5808           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5809
5810           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5811           compute_store_table_current_insn = insn;
5812           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5813           if (CALL_P (insn))
5814             {
5815               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5816                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno)
5817                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5818                   last_set_in[regno] = 0;
5819             }
5820         }
5821
5822 #ifdef ENABLE_CHECKING
5823       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5824       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5825         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5826 #endif
5827
5828       /* Clear temporary marks.  */
5829       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5830         {
5831           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5832           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5833               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5834             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5835         }
5836     }
5837
5838   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5839      be no opportunity to optimize them.  */
5840   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5841        ptr != NULL;
5842        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5843     {
5844       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5845         {
5846           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5847           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
5848           free_ldst_entry (ptr);
5849         }
5850       else
5851         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5852     }
5853
5854   ret = enumerate_ldsts ();
5855
5856   if (dump_file)
5857     {
5858       fprintf (dump_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5859       print_ldst_list (dump_file);
5860     }
5861
5862   free (last_set_in);
5863   free (already_set);
5864   return ret;
5865 }
5866
5867 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5868    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5869    after the X.  */
5870
5871 static bool
5872 load_kills_store (const_rtx x, const_rtx store_pattern, int after)
5873 {
5874   if (after)
5875     return anti_dependence (x, store_pattern);
5876   else
5877     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5878                             rtx_addr_varies_p);
5879 }
5880
5881 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5882    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5883    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5884    after the insn X.  */
5885
5886 static bool
5887 find_loads (const_rtx x, const_rtx store_pattern, int after)
5888 {
5889   const char * fmt;
5890   int i, j;
5891   int ret = false;
5892
5893   if (!x)
5894     return false;
5895
5896   if (GET_CODE (x) == SET)
5897     x = SET_SRC (x);
5898
5899   if (MEM_P (x))
5900     {
5901       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5902         return true;
5903     }
5904
5905   /* Recursively process the insn.  */
5906   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5907
5908   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5909     {
5910       if (fmt[i] == 'e')
5911         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5912       else if (fmt[i] == 'E')
5913         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5914           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5915     }
5916   return ret;
5917 }
5918
5919 static inline bool
5920 store_killed_in_pat (const_rtx x, const_rtx pat, int after)
5921 {
5922   if (GET_CODE (pat) == SET)
5923     {
5924       rtx dest = SET_DEST (pat);
5925
5926       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5927         dest = XEXP (dest, 0);
5928
5929       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5930       if (MEM_P (dest)
5931           && !expr_equiv_p (dest, x))
5932         {
5933           if (after)
5934             {
5935               if (output_dependence (dest, x))
5936                 return true;
5937             }
5938           else
5939             {
5940               if (output_dependence (x, dest))
5941                 return true;
5942             }
5943         }
5944     }
5945
5946   if (find_loads (pat, x, after))
5947     return true;
5948
5949   return false;
5950 }
5951
5952 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5953    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5954    after the insn.  Return true if it does.  */
5955
5956 static bool
5957 store_killed_in_insn (const_rtx x, const_rtx x_regs, const_rtx insn, int after)
5958 {
5959   const_rtx reg, base, note, pat;
5960
5961   if (!INSN_P (insn))
5962     return false;
5963
5964   if (CALL_P (insn))
5965     {
5966       /* A normal or pure call might read from pattern,
5967          but a const call will not.  */
5968       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
5969         return true;
5970
5971       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5972          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5973       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5974         {
5975           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5976           if (!base
5977               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5978                   && GET_MODE (base) == Pmode
5979                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5980             return true;
5981         }
5982
5983       return false;
5984     }
5985
5986   pat = PATTERN (insn);
5987   if (GET_CODE (pat) == SET)
5988     {
5989       if (store_killed_in_pat (x, pat, after))
5990         return true;
5991     }
5992   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
5993     {
5994       int i;
5995
5996       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
5997         if (store_killed_in_pat (x, XVECEXP (pat, 0, i), after))
5998           return true;
5999     }
6000   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
6001     return true;
6002
6003   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
6004      location aliased with X, then this insn kills X.  */
6005   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6006   if (! note)
6007     return false;
6008   note = XEXP (note, 0);
6009
6010   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
6011      alias relationship, then it does not kill X.  */
6012   if (expr_equiv_p (note, x))
6013     return false;
6014
6015   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
6016   return find_loads (note, x, after);
6017 }
6018
6019 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
6020    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
6021    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
6022    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
6023
6024 static bool
6025 store_killed_after (const_rtx x, const_rtx x_regs, const_rtx insn, const_basic_block bb,
6026                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
6027 {
6028   rtx last = BB_END (bb), act;
6029
6030   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
6031     {
6032       /* We do not know where it will happen.  */
6033       if (fail_insn)
6034         *fail_insn = NULL_RTX;
6035       return true;
6036     }
6037
6038   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
6039   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
6040     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
6041       {
6042         if (fail_insn)
6043           *fail_insn = act;
6044         return true;
6045       }
6046
6047   return false;
6048 }
6049
6050 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6051    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
6052    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
6053 static bool
6054 store_killed_before (const_rtx x, const_rtx x_regs, const_rtx insn, const_basic_block bb,
6055                      int *regs_set_before)
6056 {
6057   rtx first = BB_HEAD (bb);
6058
6059   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
6060     return true;
6061
6062   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6063     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
6064       return true;
6065
6066   return false;
6067 }
6068
6069 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
6070    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
6071 static void
6072 build_store_vectors (void)
6073 {
6074   basic_block bb;
6075   int *regs_set_in_block;
6076   rtx insn, st;
6077   struct ls_expr * ptr;
6078   unsigned regno;
6079
6080   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6081      by aliasing later in its block.  */
6082   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6083   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
6084
6085   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6086   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
6087
6088   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6089     {
6090       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6091         {
6092           insn = XEXP (st, 0);
6093           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6094
6095           /* If we've already seen an available expression in this block,
6096              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6097              copy the SRC expression to an unused register in case there
6098              are any side effects.  */
6099           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6100             {
6101               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6102               if (dump_file)
6103                 fprintf (dump_file, "Removing redundant store:\n");
6104               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6105               continue;
6106             }
6107           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6108         }
6109
6110       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6111         {
6112           insn = XEXP (st, 0);
6113           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6114           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6115         }
6116     }
6117
6118   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6119   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6120
6121   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6122   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6123   regs_set_in_block = XNEWVEC (int, max_gcse_regno);
6124
6125   FOR_EACH_BB (bb)
6126     {
6127       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6128         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6129
6130       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6131         {
6132           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6133                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6134             {
6135               /* It should not be necessary to consider the expression
6136                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6137               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6138                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6139                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6140             }
6141           else
6142             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6143         }
6144     }
6145
6146   free (regs_set_in_block);
6147
6148   if (dump_file)
6149     {
6150       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6151       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6152       dump_sbitmap_vector (dump_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6153       dump_sbitmap_vector (dump_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6154     }
6155 }
6156
6157 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6158    the BB_HEAD if needed.  */
6159
6160 static void
6161 insert_insn_start_basic_block (rtx insn, basic_block bb)
6162 {
6163   /* Insert at start of successor block.  */
6164   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6165   rtx before = BB_HEAD (bb);
6166   while (before != 0)
6167     {
6168       if (! LABEL_P (before)
6169           && !NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (before))
6170         break;
6171       prev = before;
6172       if (prev == BB_END (bb))
6173         break;
6174       before = NEXT_INSN (before);
6175     }
6176
6177   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev, bb);
6178
6179   if (dump_file)
6180     {
6181       fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6182                bb->index);
6183       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6184       fprintf (dump_file, "\n");
6185     }
6186 }
6187
6188 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6189    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6190    if an edge insertion was performed.  */
6191
6192 static int
6193 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6194 {
6195   rtx reg, insn;
6196   basic_block bb;
6197   edge tmp;
6198   edge_iterator ei;
6199
6200   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6201      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6202   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6203     return 0;
6204
6205   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6206     return 0;
6207
6208   reg = expr->reaching_reg;
6209   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6210
6211   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6212      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6213      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6214   bb = e->dest;
6215   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6216     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6217       {
6218         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6219         
6220         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6221         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6222           break;
6223       }
6224
6225   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6226      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6227   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6228     {
6229       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6230         {
6231           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6232           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6233         }
6234       insert_insn_start_basic_block (insn, bb);
6235       return 0;
6236     }
6237
6238   /* We can't put stores in the front of blocks pointed to by abnormal
6239      edges since that may put a store where one didn't used to be.  */
6240   gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
6241
6242   insert_insn_on_edge (insn, e);
6243
6244   if (dump_file)
6245     {
6246       fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6247                e->src->index, e->dest->index);
6248       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6249       fprintf (dump_file, "\n");
6250     }
6251
6252   return 1;
6253 }
6254
6255 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6256    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6257
6258    This could be rather expensive.  */
6259
6260 static void
6261 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6262 {
6263   edge_iterator *stack, ei;
6264   int sp;
6265   edge act;
6266   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6267   rtx last, insn, note;
6268   rtx mem = smexpr->pattern;
6269
6270   stack = XNEWVEC (edge_iterator, n_basic_blocks);
6271   sp = 0;
6272   ei = ei_start (bb->succs);
6273
6274   sbitmap_zero (visited);
6275
6276   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6277   while (1)
6278     {
6279       if (!act)
6280         {
6281           if (!sp)
6282             {
6283               free (stack);
6284               sbitmap_free (visited);
6285               return;
6286             }
6287           act = ei_edge (stack[--sp]);
6288         }
6289       bb = act->dest;
6290
6291       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6292           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6293         {
6294           if (!ei_end_p (ei))
6295               ei_next (&ei);
6296           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6297           continue;
6298         }
6299       SET_BIT (visited, bb->index);
6300
6301       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6302         {
6303           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6304                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6305                last = XEXP (last, 1))
6306             continue;
6307           last = XEXP (last, 0);
6308         }
6309       else
6310         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6311
6312       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6313         if (INSN_P (insn))
6314           {
6315             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6316             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6317               continue;
6318
6319             if (dump_file)
6320               fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6321                        INSN_UID (insn));
6322             remove_note (insn, note);
6323           }
6324
6325       if (!ei_end_p (ei))
6326         ei_next (&ei);
6327       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6328
6329       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6330         {
6331           if (act)
6332             stack[sp++] = ei;
6333           ei = ei_start (bb->succs);
6334           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6335         }
6336     }
6337 }
6338
6339 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6340
6341 static void
6342 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6343 {
6344   rtx insn, mem, note, set, ptr, pair;
6345
6346   mem = smexpr->pattern;
6347   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6348
6349   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6350     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6351       {
6352         XEXP (ptr, 0) = insn;
6353         break;
6354       }
6355
6356   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement, and patch
6357      up the LIBCALL notes.  */
6358   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6359
6360   note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6361   if (note)
6362     {
6363       pair = XEXP (note, 0);
6364       note = find_reg_note (pair, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6365       XEXP (note, 0) = insn;
6366     }
6367   note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6368   if (note)
6369     {
6370       pair = XEXP (note, 0);
6371       note = find_reg_note (pair, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6372       XEXP (note, 0) = insn;
6373     }
6374
6375   /* Emit the insn AFTER all the notes are transferred.
6376      This is cheaper since we avoid df rescanning for the note change.  */
6377   insn = emit_insn_after (insn, del);
6378
6379   if (dump_file)
6380     {
6381       fprintf (dump_file,
6382                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6383       print_inline_rtx (dump_file, del, 6);
6384       fprintf (dump_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6385       print_inline_rtx (dump_file, insn, 6);
6386       fprintf (dump_file, "\n");
6387     }
6388
6389   delete_insn (del);
6390
6391   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6392      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6393      definition, so drop them.  */
6394   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6395     if (INSN_P (insn))
6396       {
6397         set = single_set (insn);
6398         if (!set)
6399           continue;
6400         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6401           return;
6402         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6403         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6404           continue;
6405
6406         if (dump_file)
6407           fprintf (dump_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6408                    INSN_UID (insn));
6409         remove_note (insn, note);
6410       }
6411   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6412 }
6413
6414
6415 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6416    the reaching_reg for later storing.  */
6417
6418 static void
6419 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6420 {
6421   rtx reg, i, del;
6422
6423   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6424     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6425
6426   reg = expr->reaching_reg;
6427
6428   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6429     {
6430       del = XEXP (i, 0);
6431       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6432         {
6433           /* We know there is only one since we deleted redundant
6434              ones during the available computation.  */
6435           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6436           break;
6437         }
6438     }
6439 }
6440
6441 /* Free memory used by store motion.  */
6442
6443 static void
6444 free_store_memory (void)
6445 {
6446   free_ldst_mems ();
6447
6448   if (ae_gen)
6449     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6450   if (ae_kill)
6451     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6452   if (transp)
6453     sbitmap_vector_free (transp);
6454   if (st_antloc)
6455     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6456   if (pre_insert_map)
6457     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6458   if (pre_delete_map)
6459     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6460   if (reg_set_in_block)
6461     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6462
6463   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6464   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6465 }
6466
6467 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6468    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6469
6470 static void
6471 store_motion (void)
6472 {
6473   basic_block bb;
6474   int x;
6475   struct ls_expr * ptr;
6476   int update_flow = 0;
6477
6478   if (dump_file)
6479     {
6480       fprintf (dump_file, "before store motion\n");
6481       print_rtl (dump_file, get_insns ());
6482     }
6483
6484   init_alias_analysis ();
6485
6486   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6487   num_stores = compute_store_table ();
6488   if (num_stores == 0)
6489     {
6490       htab_delete (pre_ldst_table);
6491       pre_ldst_table = NULL;
6492       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6493       end_alias_analysis ();
6494       return;
6495     }
6496
6497   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6498   build_store_vectors ();
6499   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6500   connect_infinite_loops_to_exit ();
6501
6502   edge_list = pre_edge_rev_lcm (num_stores, transp, ae_gen,
6503                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6504                                 &pre_delete_map);
6505
6506   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6507   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6508     {
6509       /* If any of the edges we have above are abnormal, we can't move this
6510          store.  */
6511       for (x = NUM_EDGES (edge_list) - 1; x >= 0; x--)
6512         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index)
6513             && (INDEX_EDGE (edge_list, x)->flags & EDGE_ABNORMAL))
6514           break;
6515
6516       if (x >= 0)
6517         {
6518           if (dump_file != NULL)
6519             fprintf (dump_file,
6520                      "Can't replace store %d: abnormal edge from %d to %d\n",
6521                      ptr->index, INDEX_EDGE (edge_list, x)->src->index,
6522                      INDEX_EDGE (edge_list, x)->dest->index);
6523           continue;
6524         }
6525                       
6526       /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6527
6528       FOR_EACH_BB (bb)
6529         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6530           delete_store (ptr, bb);
6531
6532       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6533         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6534           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6535     }
6536
6537   if (update_flow)
6538     commit_edge_insertions ();
6539
6540   free_store_memory ();
6541   free_edge_list (edge_list);
6542   remove_fake_exit_edges ();
6543   end_alias_analysis ();
6544 }
6545
6546 \f
6547 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6548
6549 static int
6550 bypass_jumps (void)
6551 {
6552   int changed;
6553
6554   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6555      setjmp, so just punt to be safe.  */
6556   if (current_function_calls_setjmp)
6557     return 0;
6558
6559   /* Identify the basic block information for this function, including
6560      successors and predecessors.  */
6561   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6562
6563   if (dump_file)
6564     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
6565
6566   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6567   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
6568       || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6569     return 0;
6570
6571   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6572   bytes_used = 0;
6573
6574   /* We need alias.  */
6575   init_alias_analysis ();
6576
6577   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6578      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6579      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6580      computation.
6581
6582      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6583      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6584      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6585
6586   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6587   compute_sets ();
6588
6589   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6590   alloc_gcse_mem ();
6591   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, true, true);
6592   free_gcse_mem ();
6593
6594   if (dump_file)
6595     {
6596       fprintf (dump_file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6597                current_function_name (), n_basic_blocks);
6598       fprintf (dump_file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6599     }
6600
6601   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6602   free_reg_set_mem ();
6603
6604   /* We are finished with alias.  */
6605   end_alias_analysis ();
6606
6607   return changed;
6608 }
6609
6610 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6611    optimization about to be performed.  */
6612
6613 static bool
6614 is_too_expensive (const char *pass)
6615 {
6616   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6617      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6618      particularly useful.
6619
6620      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6621      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6622      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6623      threshold the number of blocks, uses something with a more
6624      graceful degradation.  */
6625   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6626     {
6627       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6628                "%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6629                pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6630
6631       return true;
6632     }
6633
6634   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6635      storage it's better just to disable the optimization.  */
6636   if ((n_basic_blocks
6637        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6638        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6639     {
6640       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6641                "%s: %d basic blocks and %d registers",
6642                pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6643
6644       return true;
6645     }
6646
6647   return false;
6648 }
6649 \f
6650 static bool
6651 gate_handle_jump_bypass (void)
6652 {
6653   return optimize > 0 && flag_gcse;
6654 }
6655
6656 /* Perform jump bypassing and control flow optimizations.  */
6657 static unsigned int
6658 rest_of_handle_jump_bypass (void)
6659 {
6660   delete_unreachable_blocks ();
6661   if (bypass_jumps ())
6662     {
6663       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6664       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6665       cleanup_cfg (0);
6666     }
6667   return 0;
6668 }
6669
6670 struct tree_opt_pass pass_jump_bypass =
6671 {
6672   "bypass",                             /* name */
6673   gate_handle_jump_bypass,              /* gate */   
6674   rest_of_handle_jump_bypass,           /* execute */       
6675   NULL,                                 /* sub */
6676   NULL,                                 /* next */
6677   0,                                    /* static_pass_number */
6678   TV_BYPASS,                            /* tv_id */
6679   0,                                    /* properties_required */
6680   0,                                    /* properties_provided */
6681   0,                                    /* properties_destroyed */
6682   0,                                    /* todo_flags_start */
6683   TODO_dump_func |
6684   TODO_ggc_collect | TODO_verify_flow,  /* todo_flags_finish */
6685   'G'                                   /* letter */
6686 };
6687
6688
6689 static bool
6690 gate_handle_gcse (void)
6691 {
6692   return optimize > 0 && flag_gcse;
6693 }
6694
6695
6696 static unsigned int
6697 rest_of_handle_gcse (void)
6698 {
6699   int save_csb, save_cfj;
6700   int tem2 = 0, tem;
6701   tem = gcse_main (get_insns ());
6702   delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6703   rebuild_jump_labels (get_insns ());
6704   save_csb = flag_cse_skip_blocks;
6705   save_cfj = flag_cse_follow_jumps;
6706   flag_cse_skip_blocks = flag_cse_follow_jumps = 0;
6707
6708   /* If -fexpensive-optimizations, re-run CSE to clean up things done
6709      by gcse.  */
6710   if (flag_expensive_optimizations)
6711     {
6712       timevar_push (TV_CSE);
6713       tem2 = cse_main (get_insns (), max_reg_num ());
6714       df_finish_pass (false);
6715       purge_all_dead_edges ();
6716       delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ());
6717       timevar_pop (TV_CSE);
6718       cse_not_expected = !flag_rerun_cse_after_loop;
6719     }
6720
6721   /* If gcse or cse altered any jumps, rerun jump optimizations to clean
6722      things up.  */
6723   if (tem || tem2)
6724     {
6725       timevar_push (TV_JUMP);
6726       rebuild_jump_labels (get_insns ());
6727       cleanup_cfg (0);
6728       timevar_pop (TV_JUMP);
6729     }
6730
6731   flag_cse_skip_blocks = save_csb;
6732   flag_cse_follow_jumps = save_cfj;
6733   return 0;
6734 }
6735
6736 struct tree_opt_pass pass_gcse =
6737 {
6738   "gcse1",                              /* name */
6739   gate_handle_gcse,                     /* gate */   
6740   rest_of_handle_gcse,                  /* execute */       
6741   NULL,                                 /* sub */
6742   NULL,                                 /* next */
6743   0,                                    /* static_pass_number */
6744   TV_GCSE,                              /* tv_id */
6745   0,                                    /* properties_required */
6746   0,                                    /* properties_provided */
6747   0,                                    /* properties_destroyed */
6748   0,                                    /* todo_flags_start */
6749   TODO_df_finish | TODO_verify_rtl_sharing |
6750   TODO_dump_func |
6751   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect,  /* todo_flags_finish */
6752   'G'                                   /* letter */
6753 };
6754
6755
6756 #include "gt-gcse.h"