OSDN Git Service

gcc/ChangeLog:
[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, 2008, 2009 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
31 */
32
33 /* References searched while implementing this.
34
35    Compilers Principles, Techniques and Tools
36    Aho, Sethi, Ullman
37    Addison-Wesley, 1988
38
39    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
40    E. Morel, C. Renvoise
41    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
42
43    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
44    Frederick Chow
45    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
46
47    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
48    D.M. Dhamdhere
49    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
50
51    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
52    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
53    K-H Drechsler, M.P. Stadel
54    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
55
56    Practical Adaptation of the Global Optimization
57    Algorithm of Morel and Renvoise
58    D.M. Dhamdhere
59    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
60
61    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
62    Dependence Graph
63    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
64    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
65
66    Lazy Code Motion
67    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
68    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
69
70    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
71    Time for Reducible Flow Control
72    Thomas Ball
73    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
74    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
75
76    An Efficient Representation for Sparse Sets
77    Preston Briggs, Linda Torczon
78    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
79    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
80
81    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
82    K-H Drechsler, M.P. Stadel
83    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
84
85    Partial Dead Code Elimination
86    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
87    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
88
89    Effective Partial Redundancy Elimination
90    P. Briggs, K.D. Cooper
91    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
92
93    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
94    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
95    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
96
97    Optimal Code Motion: Theory and Practice
98    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
99    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
100
101    The power of assignment motion
102    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
103    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
104
105    Global code motion / global value numbering
106    C. Click
107    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
108
109    Value Driven Redundancy Elimination
110    L.T. Simpson
111    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
112
113    Value Numbering
114    L.T. Simpson
115    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
116
117    High Performance Compilers for Parallel Computing
118    Michael Wolfe
119    Addison-Wesley, 1996
120
121    Advanced Compiler Design and Implementation
122    Steven Muchnick
123    Morgan Kaufmann, 1997
124
125    Building an Optimizing Compiler
126    Robert Morgan
127    Digital Press, 1998
128
129    People wishing to speed up the code here should read:
130      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
131      B.G. Ryder, M.C. Paull
132      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
133
134      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
135      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
136      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
137
138    People wishing to do something different can find various possibilities
139    in the above papers and elsewhere.
140 */
141
142 #include "config.h"
143 #include "system.h"
144 #include "coretypes.h"
145 #include "tm.h"
146 #include "toplev.h"
147
148 #include "rtl.h"
149 #include "tree.h"
150 #include "tm_p.h"
151 #include "regs.h"
152 #include "hard-reg-set.h"
153 #include "flags.h"
154 #include "real.h"
155 #include "insn-config.h"
156 #include "recog.h"
157 #include "basic-block.h"
158 #include "output.h"
159 #include "function.h"
160 #include "expr.h"
161 #include "except.h"
162 #include "ggc.h"
163 #include "params.h"
164 #include "cselib.h"
165 #include "intl.h"
166 #include "obstack.h"
167 #include "timevar.h"
168 #include "tree-pass.h"
169 #include "hashtab.h"
170 #include "df.h"
171 #include "dbgcnt.h"
172
173 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
174    moving loop invariant calculations out of loops.
175
176    Originally this tended to create worse overall code, but several
177    improvements during the development of PRE seem to have made following
178    back edges generally a win.
179
180    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
181    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
182    out of loops.  At some point we might need to move some of those
183    heuristics into gcse.c.  */
184
185 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
186    are a superset of those done by GCSE.
187
188    We perform the following steps:
189
190    1) Compute table of places where registers are set.
191
192    2) Perform copy/constant propagation.
193
194    3) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
195       for size, or code hoisting if we are.
196
197    4) Perform another pass of copy/constant propagation.  Try to bypass
198       conditional jumps if the condition can be computed from a value of
199       an incoming edge.
200
201    5) Perform store motion.
202
203    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
204    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
205    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
206    GCSE will try to use an existing register containing the common
207    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
208    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
209
210    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
211    (set (pseudo-reg) (expression)).
212    Function want_to_gcse_p says what these are.
213
214    In addition, expressions in REG_EQUAL notes are candidates for GXSE-ing.
215    This allows PRE to hoist expressions that are expressed in multiple insns,
216    such as comprex address calculations (e.g. for PIC code, or loads with a 
217    high part and as lowe part).
218
219    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
220    partially redundant).
221
222    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
223    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
224    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
225
226    **********************
227
228    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
229    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
230    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
231    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
232    the expense.
233
234    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
235    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
236    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
237    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
238
239    It was found doing copy propagation between each pass enables further
240    substitutions.
241
242    This study was done before expressions in REG_EQUAL notes were added as
243    candidate expressions for optimization, and before the GIMPLE optimizers
244    were added.  Probably, multiple passes is even less efficient now than
245    at the time when the study was conducted.
246
247    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
248    a while to converge.  Hence we only perform one pass.
249
250    **********************
251
252    The steps for PRE are:
253
254    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
255
256    2) Perform the data flow analysis for PRE.
257
258    3) Delete the redundant instructions
259
260    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
261       redundant instructions fully redundant.
262
263    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
264       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
265
266    The deletion is done first so that when we do insertions we
267    know which pseudo reg to use.
268
269    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
270    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
271    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
272
273    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
274    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
275    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
276    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
277    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
278    each register in each block and thus can try to use an existing
279    register.  */
280 \f
281 /* GCSE global vars.  */
282
283 /* Set to non-zero if CSE should run after all GCSE optimizations are done.  */
284 int flag_rerun_cse_after_global_opts;
285
286 /* An obstack for our working variables.  */
287 static struct obstack gcse_obstack;
288
289 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
290
291 /* Hash table of expressions.  */
292
293 struct expr
294 {
295   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
296   rtx expr;
297   /* Index in the available expression bitmaps.  */
298   int bitmap_index;
299   /* Next entry with the same hash.  */
300   struct expr *next_same_hash;
301   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
302      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
303      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
304      to the occurrence and the output is not used between the start of
305      the block and the occurrence.  */
306   struct occr *antic_occr;
307   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
308      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
309      basic block and the operands are not modified by following statements in
310      the basic block [including this insn].  */
311   struct occr *avail_occr;
312   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
313      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
314      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
315   rtx reaching_reg;
316 };
317
318 /* Occurrence of an expression.
319    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
320    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
321
322 struct occr
323 {
324   /* Next occurrence of this expression.  */
325   struct occr *next;
326   /* The insn that computes the expression.  */
327   rtx insn;
328   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
329   char deleted_p;
330   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
331      reaching_reg.  */
332   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
333      the same byte.  */
334   char copied_p;
335 };
336
337 /* Expression and copy propagation hash tables.
338    Each hash table is an array of buckets.
339    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
340    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
341    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
342    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
343    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
344    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
345
346 struct hash_table_d
347 {
348   /* The table itself.
349      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
350   struct expr **table;
351
352   /* Size of the hash table, in elements.  */
353   unsigned int size;
354
355   /* Number of hash table elements.  */
356   unsigned int n_elems;
357
358   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
359   int set_p;
360 };
361
362 /* Expression hash table.  */
363 static struct hash_table_d expr_hash_table;
364
365 /* Copy propagation hash table.  */
366 static struct hash_table_d set_hash_table;
367
368 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
369    or store motion.
370    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
371    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
372    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
373    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
374    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
375    no side effects so we can re-issue the setter value.
376    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
377    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
378
379 struct ls_expr
380 {
381   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
382   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
383   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
384   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
385   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
386   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
387   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
388   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
389   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
390   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
391 };
392
393 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
394 static rtx *implicit_sets;
395
396 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
397 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
398
399 /* Hashtable for the load/store memory refs.  */
400 static htab_t pre_ldst_table = NULL;
401
402 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
403    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
404    the start of the basic block.  */
405 static regset reg_set_bitmap;
406
407 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
408    memory within that block.  */
409 static rtx * modify_mem_list;
410 static bitmap modify_mem_list_set;
411
412 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
413 static rtx * canon_modify_mem_list;
414
415 /* Bitmap indexed by block numbers to record which blocks contain
416    function calls.  */
417 static bitmap blocks_with_calls;
418
419 /* Various variables for statistics gathering.  */
420
421 /* Memory used in a pass.
422    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
423    to keep an eye on memory usage.  */
424 static int bytes_used;
425
426 /* GCSE substitutions made.  */
427 static int gcse_subst_count;
428 /* Number of copy instructions created.  */
429 static int gcse_create_count;
430 /* Number of local constants propagated.  */
431 static int local_const_prop_count;
432 /* Number of local copies propagated.  */
433 static int local_copy_prop_count;
434 /* Number of global constants propagated.  */
435 static int global_const_prop_count;
436 /* Number of global copies propagated.  */
437 static int global_copy_prop_count;
438 \f
439 /* For available exprs */
440 static sbitmap *ae_kill;
441 \f
442 static void compute_can_copy (void);
443 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
444 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
445 static void *gcse_alloc (unsigned long);
446 static void alloc_gcse_mem (void);
447 static void free_gcse_mem (void);
448 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table_d *);
449 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table_d *);
450 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table_d *);
451 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table_d *);
452 static int want_to_gcse_p (rtx);
453 static bool gcse_constant_p (const_rtx);
454 static int oprs_unchanged_p (const_rtx, const_rtx, int);
455 static int oprs_anticipatable_p (const_rtx, const_rtx);
456 static int oprs_available_p (const_rtx, const_rtx);
457 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
458                                   struct hash_table_d *);
459 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table_d *);
460 static unsigned int hash_expr (const_rtx, enum machine_mode, int *, int);
461 static unsigned int hash_set (int, int);
462 static int expr_equiv_p (const_rtx, const_rtx);
463 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
464 static void record_last_mem_set_info (rtx);
465 static void record_last_set_info (rtx, const_rtx, void *);
466 static void compute_hash_table (struct hash_table_d *);
467 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table_d *, int);
468 static void free_hash_table (struct hash_table_d *);
469 static void compute_hash_table_work (struct hash_table_d *);
470 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table_d *);
471 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table_d *);
472 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
473 static void reset_opr_set_tables (void);
474 static int oprs_not_set_p (const_rtx, const_rtx);
475 static void mark_call (rtx);
476 static void mark_set (rtx, rtx);
477 static void mark_clobber (rtx, rtx);
478 static void mark_oprs_set (rtx);
479 static void alloc_cprop_mem (int, int);
480 static void free_cprop_mem (void);
481 static void compute_transp (const_rtx, int, sbitmap *, int);
482 static void compute_transpout (void);
483 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
484                                       struct hash_table_d *);
485 static void compute_cprop_data (void);
486 static void find_used_regs (rtx *, void *);
487 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
488 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
489 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
490 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, const_rtx, void *);
491 static int load_killed_in_block_p (const_basic_block, int, const_rtx, int);
492 static void canon_list_insert (rtx, const_rtx, void *);
493 static int cprop_insn (rtx);
494 static void find_implicit_sets (void);
495 static int one_cprop_pass (void);
496 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx);
497 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
498 static bool reg_killed_on_edge (const_rtx, const_edge);
499 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
500 static int bypass_conditional_jumps (void);
501 static void alloc_pre_mem (int, int);
502 static void free_pre_mem (void);
503 static void compute_pre_data (void);
504 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
505                                     basic_block);
506 static void insert_insn_end_basic_block (struct expr *, basic_block, int);
507 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
508 static void pre_insert_copies (void);
509 static int pre_delete (void);
510 static int pre_gcse (void);
511 static int one_pre_gcse_pass (void);
512 static void add_label_notes (rtx, rtx);
513 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
514 static void free_code_hoist_mem (void);
515 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
516 static void compute_code_hoist_data (void);
517 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
518 static int hoist_code (void);
519 static int one_code_hoisting_pass (void);
520 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
521 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
522 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
523                                          basic_block, char *);
524 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
525 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
526 static void free_ldst_mems (void);
527 static void print_ldst_list (FILE *);
528 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
529 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
530 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
531 static int simple_mem (const_rtx);
532 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
533 static void compute_ld_motion_mems (void);
534 static void trim_ld_motion_mems (void);
535 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
536 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
537 static void clear_modify_mem_tables (void);
538 static void free_modify_mem_tables (void);
539 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
540 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
541 static bool do_local_cprop (rtx, rtx);
542 static int local_cprop_pass (void);
543 static bool is_too_expensive (const char *);
544
545 #define GNEW(T)                 ((T *) gmalloc (sizeof (T)))
546 #define GCNEW(T)                ((T *) gcalloc (1, sizeof (T)))
547
548 #define GNEWVEC(T, N)           ((T *) gmalloc (sizeof (T) * (N)))
549 #define GCNEWVEC(T, N)          ((T *) gcalloc ((N), sizeof (T)))
550
551 #define GNEWVAR(T, S)           ((T *) gmalloc ((S)))
552 #define GCNEWVAR(T, S)          ((T *) gcalloc (1, (S)))
553
554 #define GOBNEW(T)               ((T *) gcse_alloc (sizeof (T)))
555 #define GOBNEWVAR(T, S)         ((T *) gcse_alloc ((S)))
556 \f
557 /* Misc. utilities.  */
558
559 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
560    This is trivially true for integer and floating point values.
561    It may or may not be true for condition codes.  */
562 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
563
564 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
565
566 static void
567 compute_can_copy (void)
568 {
569   int i;
570 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
571   rtx reg, insn;
572 #endif
573   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
574
575   start_sequence ();
576   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
577     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
578       {
579 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
580         can_copy[i] = 0;
581 #else
582         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
583         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
584         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
585           can_copy[i] = 1;
586 #endif
587       }
588     else
589       can_copy[i] = 1;
590
591   end_sequence ();
592 }
593
594 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
595
596 bool
597 can_copy_p (enum machine_mode mode)
598 {
599   static bool can_copy_init_p = false;
600
601   if (! can_copy_init_p)
602     {
603       compute_can_copy ();
604       can_copy_init_p = true;
605     }
606
607   return can_copy[mode] != 0;
608 }
609
610 \f
611 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
612
613 static void *
614 gmalloc (size_t size)
615 {
616   bytes_used += size;
617   return xmalloc (size);
618 }
619
620 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
621
622 static void *
623 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
624 {
625   bytes_used += nelem * elsize;
626   return xcalloc (nelem, elsize);
627 }
628
629 /* Cover function to obstack_alloc.  */
630
631 static void *
632 gcse_alloc (unsigned long size)
633 {
634   bytes_used += size;
635   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
636 }
637
638 /* Allocate memory for the reg/memory set tracking tables.
639    This is called at the start of each pass.  */
640
641 static void
642 alloc_gcse_mem (void)
643 {
644   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
645   reg_set_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
646
647   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
648      basic block.  */
649   modify_mem_list = GCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
650   canon_modify_mem_list = GCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
651   modify_mem_list_set = BITMAP_ALLOC (NULL);
652   blocks_with_calls = BITMAP_ALLOC (NULL);
653 }
654
655 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
656
657 static void
658 free_gcse_mem (void)
659 {
660   free_modify_mem_tables ();
661   BITMAP_FREE (modify_mem_list_set);
662   BITMAP_FREE (blocks_with_calls);
663 }
664 \f
665 /* Compute the local properties of each recorded expression.
666
667    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
668    other blocks.
669
670    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
671    in the block.
672
673    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
674    at least once and expression would contain the same value if the
675    computation was moved to the end of the block.
676
677    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
678    least once and expression would contain the same value if the computation
679    was moved to the beginning of the block.
680
681    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
682    basically the same information and thus can easily share this code.
683
684    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
685    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
686    particular property.
687
688    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
689    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
690    ABSALTERED.  */
691
692 static void
693 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
694                           struct hash_table_d *table)
695 {
696   unsigned int i;
697
698   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
699   if (transp)
700     {
701       if (table->set_p)
702         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
703       else
704         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
705     }
706
707   if (comp)
708     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
709   if (antloc)
710     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
711
712   for (i = 0; i < table->size; i++)
713     {
714       struct expr *expr;
715
716       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
717         {
718           int indx = expr->bitmap_index;
719           struct occr *occr;
720
721           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
722              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
723              then reset the bits for those that are.  */
724           if (transp)
725             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
726
727           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
728              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
729           if (antloc)
730             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
731               {
732                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
733
734                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
735                    initialize this.  */
736                 occr->deleted_p = 0;
737               }
738
739           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
740              we want to set to nonzero in COMP.  */
741           if (comp)
742             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
743               {
744                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
745
746                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
747                    initialize this.  */
748                 occr->copied_p = 0;
749               }
750
751           /* While we're scanning the table, this is a good place to
752              initialize this.  */
753           expr->reaching_reg = 0;
754         }
755     }
756 }
757 \f
758 /* Hash table support.  */
759
760 struct reg_avail_info
761 {
762   basic_block last_bb;
763   int first_set;
764   int last_set;
765 };
766
767 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
768 static basic_block current_bb;
769
770
771 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
772    GCSE.  */
773
774 static int
775 want_to_gcse_p (rtx x)
776 {
777 #ifdef STACK_REGS
778   /* On register stack architectures, don't GCSE constants from the
779      constant pool, as the benefits are often swamped by the overhead
780      of shuffling the register stack between basic blocks.  */
781   if (IS_STACK_MODE (GET_MODE (x)))
782     x = avoid_constant_pool_reference (x);
783 #endif
784
785   switch (GET_CODE (x))
786     {
787     case REG:
788     case SUBREG:
789     case CONST_INT:
790     case CONST_DOUBLE:
791     case CONST_FIXED:
792     case CONST_VECTOR:
793     case CALL:
794       return 0;
795
796     default:
797       return can_assign_to_reg_without_clobbers_p (x);
798     }
799 }
800
801 /* Used internally by can_assign_to_reg_without_clobbers_p.  */
802
803 static GTY(()) rtx test_insn;
804
805 /* Return true if we can assign X to a pseudo register such that the
806    resulting insn does not result in clobbering a hard register as a
807    side-effect.
808    This function is typically used by code motion passes, to verify
809    that it is safe to insert an insn without worrying about clobbering
810    maybe live hard regs.  */
811
812 bool
813 can_assign_to_reg_without_clobbers_p (rtx x)
814 {
815   int num_clobbers = 0;
816   int icode;
817
818   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
819   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
820     return 1;
821   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
822     return 0;
823
824   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
825      our test insn if we haven't already.  */
826   if (test_insn == 0)
827     {
828       test_insn
829         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
830                                       gen_rtx_REG (word_mode,
831                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
832                                       const0_rtx));
833       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
834     }
835
836   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
837      valid.  */
838   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
839   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
840   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
841           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
842 }
843
844 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
845    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
846    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
847
848 static int
849 oprs_unchanged_p (const_rtx x, const_rtx insn, int avail_p)
850 {
851   int i, j;
852   enum rtx_code code;
853   const char *fmt;
854
855   if (x == 0)
856     return 1;
857
858   code = GET_CODE (x);
859   switch (code)
860     {
861     case REG:
862       {
863         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
864
865         if (info->last_bb != current_bb)
866           return 1;
867         if (avail_p)
868           return info->last_set < DF_INSN_LUID (insn);
869         else
870           return info->first_set >= DF_INSN_LUID (insn);
871       }
872
873     case MEM:
874       if (load_killed_in_block_p (current_bb, DF_INSN_LUID (insn),
875                                   x, avail_p))
876         return 0;
877       else
878         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
879
880     case PRE_DEC:
881     case PRE_INC:
882     case POST_DEC:
883     case POST_INC:
884     case PRE_MODIFY:
885     case POST_MODIFY:
886       return 0;
887
888     case PC:
889     case CC0: /*FIXME*/
890     case CONST:
891     case CONST_INT:
892     case CONST_DOUBLE:
893     case CONST_FIXED:
894     case CONST_VECTOR:
895     case SYMBOL_REF:
896     case LABEL_REF:
897     case ADDR_VEC:
898     case ADDR_DIFF_VEC:
899       return 1;
900
901     default:
902       break;
903     }
904
905   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
906     {
907       if (fmt[i] == 'e')
908         {
909           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
910              level, change it into iteration.  This function is called enough
911              to be worth it.  */
912           if (i == 0)
913             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
914
915           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
916             return 0;
917         }
918       else if (fmt[i] == 'E')
919         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
920           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
921             return 0;
922     }
923
924   return 1;
925 }
926
927 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
928    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
929    conflict between two memory references.  */
930 static int gcse_mems_conflict_p;
931
932 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
933    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
934    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
935    this memory load.  */
936 static const_rtx gcse_mem_operand;
937
938 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
939    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
940    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
941
942 static void
943 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
944                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
945 {
946   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
947          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
948          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
949     dest = XEXP (dest, 0);
950
951   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
952      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
953      elsewhere.  */
954   if (! MEM_P (dest))
955     return;
956
957   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
958      don't mark as killed this time.  */
959
960   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
961     {
962       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
963         gcse_mems_conflict_p = 1;
964       return;
965     }
966
967   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
968                        rtx_addr_varies_p))
969     gcse_mems_conflict_p = 1;
970 }
971
972 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
973    in block BB before or after the insn with the LUID in UID_LIMIT.
974    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
975    before UID_LIMIT.
976
977    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
978    AVAIL_P to 0.  */
979
980 static int
981 load_killed_in_block_p (const_basic_block bb, int uid_limit, const_rtx x, int avail_p)
982 {
983   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
984
985   /* If this is a readonly then we aren't going to be changing it.  */
986   if (MEM_READONLY_P (x))
987     return 0;
988
989   while (list_entry)
990     {
991       rtx setter;
992       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
993       if ((avail_p
994            && DF_INSN_LUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
995           || (! avail_p
996               && DF_INSN_LUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
997         {
998           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
999           continue;
1000         }
1001
1002       setter = XEXP (list_entry, 0);
1003
1004       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1005          to pure functions are never put on the list, so we need not
1006          worry about them.  */
1007       if (CALL_P (setter))
1008         return 1;
1009
1010       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1011          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1012
1013          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1014          communicate via global variables.  Yuk.  */
1015       gcse_mem_operand = x;
1016       gcse_mems_conflict_p = 0;
1017       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1018       if (gcse_mems_conflict_p)
1019         return 1;
1020       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1021     }
1022   return 0;
1023 }
1024
1025 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1026    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1027
1028 static int
1029 oprs_anticipatable_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1030 {
1031   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1032 }
1033
1034 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1035    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1036
1037 static int
1038 oprs_available_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1039 {
1040   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1041 }
1042
1043 /* Hash expression X.
1044
1045    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1046    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1047    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1048    the current size of the hash table to be probed.  */
1049
1050 static unsigned int
1051 hash_expr (const_rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1052            int hash_table_size)
1053 {
1054   unsigned int hash;
1055
1056   *do_not_record_p = 0;
1057
1058   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1059                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1060   return hash % hash_table_size;
1061 }
1062
1063 /* Hash a set of register REGNO.
1064
1065    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1066    propagation code.
1067
1068    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1069
1070 static unsigned int
1071 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1072 {
1073   unsigned int hash;
1074
1075   hash = regno;
1076   return hash % hash_table_size;
1077 }
1078
1079 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1080
1081 static int
1082 expr_equiv_p (const_rtx x, const_rtx y)
1083 {
1084   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1085 }
1086
1087 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1088    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1089    basic block.
1090
1091    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1092    It is only used if X is a CONST_INT.
1093
1094    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1095    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1096
1097 static void
1098 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1099                       int avail_p, struct hash_table_d *table)
1100 {
1101   int found, do_not_record_p;
1102   unsigned int hash;
1103   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1104   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1105
1106   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1107
1108   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1109      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1110      to or can't handle.  */
1111   if (do_not_record_p)
1112     return;
1113
1114   cur_expr = table->table[hash];
1115   found = 0;
1116
1117   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1118     {
1119       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1120          the list.  */
1121       last_expr = cur_expr;
1122       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1123     }
1124
1125   if (! found)
1126     {
1127       cur_expr = GOBNEW (struct expr);
1128       bytes_used += sizeof (struct expr);
1129       if (table->table[hash] == NULL)
1130         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1131         table->table[hash] = cur_expr;
1132       else
1133         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1134         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1135
1136       /* Set the fields of the expr element.  */
1137       cur_expr->expr = x;
1138       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1139       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1140       cur_expr->antic_occr = NULL;
1141       cur_expr->avail_occr = NULL;
1142     }
1143
1144   /* Now record the occurrence(s).  */
1145   if (antic_p)
1146     {
1147       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1148
1149       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1150         antic_occr = NULL;
1151
1152       if (antic_occr)
1153         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1154            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1155            block and the block is scanned from start to end.  */
1156         ; /* nothing to do */
1157       else
1158         {
1159           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1160           antic_occr = GOBNEW (struct occr);
1161           bytes_used += sizeof (struct occr);
1162           antic_occr->insn = insn;
1163           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1164           antic_occr->deleted_p = 0;
1165           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1166         }
1167     }
1168
1169   if (avail_p)
1170     {
1171       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1172
1173       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1174         {
1175           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1176              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1177              the last one in the block and the block is scanned from start
1178              to end.  */
1179           avail_occr->insn = insn;
1180         }
1181       else
1182         {
1183           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1184           avail_occr = GOBNEW (struct occr);
1185           bytes_used += sizeof (struct occr);
1186           avail_occr->insn = insn;
1187           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1188           avail_occr->deleted_p = 0;
1189           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1190         }
1191     }
1192 }
1193
1194 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1195    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1196    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1197    basic block.  */
1198
1199 static void
1200 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table_d *table)
1201 {
1202   int found;
1203   unsigned int hash;
1204   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1205   struct occr *cur_occr;
1206
1207   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1208
1209   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1210
1211   cur_expr = table->table[hash];
1212   found = 0;
1213
1214   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1215     {
1216       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1217          the list.  */
1218       last_expr = cur_expr;
1219       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1220     }
1221
1222   if (! found)
1223     {
1224       cur_expr = GOBNEW (struct expr);
1225       bytes_used += sizeof (struct expr);
1226       if (table->table[hash] == NULL)
1227         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1228         table->table[hash] = cur_expr;
1229       else
1230         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1231         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1232
1233       /* Set the fields of the expr element.
1234          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1235          performed on its operands.  */
1236       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1237       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1238       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1239       cur_expr->antic_occr = NULL;
1240       cur_expr->avail_occr = NULL;
1241     }
1242
1243   /* Now record the occurrence.  */
1244   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1245
1246   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1247     {
1248       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1249          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1250          the last one in the block and the block is scanned from start
1251          to end.  */
1252       cur_occr->insn = insn;
1253     }
1254   else
1255     {
1256       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1257       cur_occr = GOBNEW (struct occr);
1258       bytes_used += sizeof (struct occr);
1259       cur_occr->insn = insn;
1260       cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1261       cur_occr->deleted_p = 0;
1262       cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1263     }
1264 }
1265
1266 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1267    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1268
1269 static bool
1270 gcse_constant_p (const_rtx x)
1271 {
1272   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1273   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1274       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1275       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1276     return true;
1277
1278   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1279      if they are not floating point registers.  */
1280   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1281       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1282       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1283       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1284       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1285     return true;
1286
1287   /* Since X might be inserted more than once we have to take care that it
1288      is sharable.  */
1289   return CONSTANT_P (x) && (GET_CODE (x) != CONST || shared_const_p (x));
1290 }
1291
1292 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1293    expression one).  */
1294
1295 static void
1296 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table_d *table)
1297 {
1298   rtx src = SET_SRC (pat);
1299   rtx dest = SET_DEST (pat);
1300   rtx note;
1301
1302   if (GET_CODE (src) == CALL)
1303     hash_scan_call (src, insn, table);
1304
1305   else if (REG_P (dest))
1306     {
1307       unsigned int regno = REGNO (dest);
1308       rtx tmp;
1309
1310       /* See if a REG_EQUAL note shows this equivalent to a simpler expression.
1311
1312          This allows us to do a single GCSE pass and still eliminate
1313          redundant constants, addresses or other expressions that are
1314          constructed with multiple instructions.
1315
1316          However, keep the original SRC if INSN is a simple reg-reg move.  In
1317          In this case, there will almost always be a REG_EQUAL note on the
1318          insn that sets SRC.  By recording the REG_EQUAL value here as SRC
1319          for INSN, we miss copy propagation opportunities and we perform the
1320          same PRE GCSE operation repeatedly on the same REG_EQUAL value if we
1321          do more than one PRE GCSE pass.
1322
1323          Note that this does not impede profitable constant propagations.  We
1324          "look through" reg-reg sets in lookup_avail_set.  */
1325       note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
1326       if (note != 0
1327           && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL
1328           && !REG_P (src)
1329           && (table->set_p
1330               ? gcse_constant_p (XEXP (note, 0))
1331               : want_to_gcse_p (XEXP (note, 0))))
1332         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1333
1334       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1335       if (! table->set_p
1336           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1337           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1338           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1339           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1340              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1341              for now.  */
1342           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1343           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1344           && want_to_gcse_p (src)
1345           /* Don't CSE a nop.  */
1346           && ! set_noop_p (pat)
1347           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1348              At this point this only function parameters should have
1349              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1350              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1351              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1352           && (note == NULL_RTX || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1353         {
1354           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1355              modified before this insn or if this is not the only SET in
1356              this insn.  The latter condition does not have to mean that
1357              SRC itself is not anticipatable, but we just will not be
1358              able to handle code motion of insns with multiple sets.  */
1359           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn)
1360                         && !multiple_sets (insn);
1361           /* An expression is not available if its operands are
1362              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1363              available if this is a branch, because we can't insert
1364              a set after the branch.  */
1365           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1366                          && ! JUMP_P (insn));
1367
1368           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1369         }
1370
1371       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1372       else if (table->set_p
1373                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1374                && ((REG_P (src)
1375                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1376                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1377                     && REGNO (src) != regno)
1378                    || gcse_constant_p (src))
1379                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1380                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1381                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1382                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1383                    || (tmp = next_nonnote_insn (insn)) == NULL_RTX
1384                    || BLOCK_FOR_INSN (tmp) != BLOCK_FOR_INSN (insn)
1385                    || oprs_available_p (pat, tmp)))
1386         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1387     }
1388   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1389      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1390      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1391   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1392       {
1393         unsigned int regno = REGNO (src);
1394
1395         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1396         if (! table->set_p
1397             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1398             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1399            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1400            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1401            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1402               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1403               for now.  */
1404            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1405            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1406            && want_to_gcse_p (dest)
1407            /* Don't CSE a nop.  */
1408            && ! set_noop_p (pat)
1409            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1410               At this point this only function parameters should have
1411               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1412               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1413               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1414            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1415                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1416              {
1417                /* Stores are never anticipatable.  */
1418                int antic_p = 0;
1419                /* An expression is not available if its operands are
1420                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1421                   available if this is a branch, because we can't insert
1422                   a set after the branch.  */
1423                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1424                              && ! JUMP_P (insn);
1425
1426                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1427                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1428                                      antic_p, avail_p, table);
1429              }
1430       }
1431 }
1432
1433 static void
1434 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1435                    struct hash_table_d *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1436 {
1437   /* Currently nothing to do.  */
1438 }
1439
1440 static void
1441 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1442                 struct hash_table_d *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1443 {
1444   /* Currently nothing to do.  */
1445 }
1446
1447 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1448
1449    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1450
1451    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1452    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1453    are also in the PARALLEL.  Later.
1454
1455    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1456    otherwise it is for the expression hash table.  */
1457
1458 static void
1459 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table_d *table)
1460 {
1461   rtx pat = PATTERN (insn);
1462   int i;
1463
1464   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1465      what's been modified.  */
1466
1467   if (GET_CODE (pat) == SET)
1468     hash_scan_set (pat, insn, table);
1469   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1470     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1471       {
1472         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1473
1474         if (GET_CODE (x) == SET)
1475           hash_scan_set (x, insn, table);
1476         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1477           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1478         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1479           hash_scan_call (x, insn, table);
1480       }
1481
1482   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1483     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1484   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1485     hash_scan_call (pat, insn, table);
1486 }
1487
1488 static void
1489 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table_d *table)
1490 {
1491   int i;
1492   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1493   struct expr **flat_table;
1494   unsigned int *hash_val;
1495   struct expr *expr;
1496
1497   flat_table = XCNEWVEC (struct expr *, table->n_elems);
1498   hash_val = XNEWVEC (unsigned int, table->n_elems);
1499
1500   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1501     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1502       {
1503         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1504         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1505       }
1506
1507   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1508            name, table->size, table->n_elems);
1509
1510   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1511     if (flat_table[i] != 0)
1512       {
1513         expr = flat_table[i];
1514         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1515                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1516         print_rtl (file, expr->expr);
1517         fprintf (file, "\n");
1518       }
1519
1520   fprintf (file, "\n");
1521
1522   free (flat_table);
1523   free (hash_val);
1524 }
1525
1526 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1527
1528    first_set records the first place in the block where the register
1529    is set and is used to compute "anticipatability".
1530
1531    last_set records the last place in the block where the register
1532    is set and is used to compute "availability".
1533
1534    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1535    valid, as a quick test to invalidate them.  */
1536
1537 static void
1538 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1539 {
1540   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1541   int luid = DF_INSN_LUID (insn);
1542
1543   info->last_set = luid;
1544   if (info->last_bb != current_bb)
1545     {
1546       info->last_bb = current_bb;
1547       info->first_set = luid;
1548     }
1549 }
1550
1551
1552 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1553    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1554    taken off pairwise.  */
1555
1556 static void
1557 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, const_rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1558                    void * v_insn)
1559 {
1560   rtx dest_addr, insn;
1561   int bb;
1562
1563   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1564       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1565       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1566     dest = XEXP (dest, 0);
1567
1568   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1569      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1570      elsewhere.  */
1571
1572   if (! MEM_P (dest))
1573     return;
1574
1575   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1576   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1577   insn = (rtx) v_insn;
1578   bb = BLOCK_NUM (insn);
1579
1580   canon_modify_mem_list[bb] =
1581     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1582   canon_modify_mem_list[bb] =
1583     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1584 }
1585
1586 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1587    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1588    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1589
1590 static void
1591 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1592 {
1593   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1594
1595   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1596      everything.  */
1597   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1598   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1599
1600   if (CALL_P (insn))
1601     {
1602       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1603          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1604          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
1605       canon_modify_mem_list[bb] =
1606         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
1607       bitmap_set_bit (blocks_with_calls, bb);
1608     }
1609   else
1610     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
1611 }
1612
1613 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
1614    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
1615    the SET is taking place.  */
1616
1617 static void
1618 record_last_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1619 {
1620   rtx last_set_insn = (rtx) data;
1621
1622   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
1623     dest = SUBREG_REG (dest);
1624
1625   if (REG_P (dest))
1626     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
1627   else if (MEM_P (dest)
1628            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
1629            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
1630     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
1631 }
1632
1633 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
1634
1635    Expression entries are placed in the hash table if
1636    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
1637    - src is something we want to perform GCSE on,
1638    - none of the operands are subsequently modified in the block
1639
1640    Assignment entries are placed in the hash table if
1641    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
1642    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
1643    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
1644
1645    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
1646
1647    TABLE is the table computed.  */
1648
1649 static void
1650 compute_hash_table_work (struct hash_table_d *table)
1651 {
1652   int i;
1653
1654   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
1655   clear_modify_mem_tables ();
1656   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
1657   reg_avail_info = GNEWVEC (struct reg_avail_info, max_reg_num ());
1658
1659   for (i = 0; i < max_reg_num (); ++i)
1660     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
1661
1662   FOR_EACH_BB (current_bb)
1663     {
1664       rtx insn;
1665       unsigned int regno;
1666
1667       /* First pass over the instructions records information used to
1668          determine when registers and memory are first and last set.  */
1669       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
1670         {
1671           if (! INSN_P (insn))
1672             continue;
1673
1674           if (CALL_P (insn))
1675             {
1676               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
1677                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
1678                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
1679
1680               mark_call (insn);
1681             }
1682
1683           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
1684         }
1685
1686       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
1687       if (table->set_p
1688           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
1689         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
1690                        BB_HEAD (current_bb), table);
1691
1692       /* The next pass builds the hash table.  */
1693       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
1694         if (INSN_P (insn))
1695           hash_scan_insn (insn, table);
1696     }
1697
1698   free (reg_avail_info);
1699   reg_avail_info = NULL;
1700 }
1701
1702 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
1703    N_INSNS is the number of instructions in the function.
1704    It is used to determine the number of buckets to use.
1705    SET_P determines whether set or expression table will
1706    be created.  */
1707
1708 static void
1709 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table_d *table, int set_p)
1710 {
1711   int n;
1712
1713   table->size = n_insns / 4;
1714   if (table->size < 11)
1715     table->size = 11;
1716
1717   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
1718      Making it an odd number is simplest for now.
1719      ??? Later take some measurements.  */
1720   table->size |= 1;
1721   n = table->size * sizeof (struct expr *);
1722   table->table = GNEWVAR (struct expr *, n);
1723   table->set_p = set_p;
1724 }
1725
1726 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
1727
1728 static void
1729 free_hash_table (struct hash_table_d *table)
1730 {
1731   free (table->table);
1732 }
1733
1734 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
1735    expression hash table.  */
1736
1737 static void
1738 compute_hash_table (struct hash_table_d *table)
1739 {
1740   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
1741   table->n_elems = 0;
1742   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
1743
1744   compute_hash_table_work (table);
1745 }
1746 \f
1747 /* Expression tracking support.  */
1748
1749 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
1750    table entry, or NULL if not found.  */
1751
1752 static struct expr *
1753 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table_d *table)
1754 {
1755   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
1756   struct expr *expr;
1757
1758   expr = table->table[hash];
1759
1760   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
1761     expr = expr->next_same_hash;
1762
1763   return expr;
1764 }
1765
1766 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
1767
1768 static struct expr *
1769 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
1770 {
1771   do
1772     expr = expr->next_same_hash;
1773   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
1774
1775   return expr;
1776 }
1777
1778 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
1779    types may be mixed.  */
1780
1781 static void
1782 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
1783 {
1784   rtx list, next;
1785
1786   for (list = *listp; list ; list = next)
1787     {
1788       next = XEXP (list, 1);
1789       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
1790         free_EXPR_LIST_node (list);
1791       else
1792         free_INSN_LIST_node (list);
1793     }
1794
1795   *listp = NULL;
1796 }
1797
1798 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
1799 static void
1800 clear_modify_mem_tables (void)
1801 {
1802   unsigned i;
1803   bitmap_iterator bi;
1804
1805   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
1806     {
1807       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
1808       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
1809     }
1810   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
1811   bitmap_clear (blocks_with_calls);
1812 }
1813
1814 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
1815
1816 static void
1817 free_modify_mem_tables (void)
1818 {
1819   clear_modify_mem_tables ();
1820   free (modify_mem_list);
1821   free (canon_modify_mem_list);
1822   modify_mem_list = 0;
1823   canon_modify_mem_list = 0;
1824 }
1825
1826 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
1827    start of the block].  */
1828
1829 static void
1830 reset_opr_set_tables (void)
1831 {
1832   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
1833      the block.  */
1834   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
1835
1836   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
1837      For now this is very trivial, we only record whether any memory
1838      location has been modified.  */
1839   clear_modify_mem_tables ();
1840 }
1841
1842 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
1843    INSN's basic block.  */
1844
1845 static int
1846 oprs_not_set_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1847 {
1848   int i, j;
1849   enum rtx_code code;
1850   const char *fmt;
1851
1852   if (x == 0)
1853     return 1;
1854
1855   code = GET_CODE (x);
1856   switch (code)
1857     {
1858     case PC:
1859     case CC0:
1860     case CONST:
1861     case CONST_INT:
1862     case CONST_DOUBLE:
1863     case CONST_FIXED:
1864     case CONST_VECTOR:
1865     case SYMBOL_REF:
1866     case LABEL_REF:
1867     case ADDR_VEC:
1868     case ADDR_DIFF_VEC:
1869       return 1;
1870
1871     case MEM:
1872       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
1873                                   DF_INSN_LUID (insn), x, 0))
1874         return 0;
1875       else
1876         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
1877
1878     case REG:
1879       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
1880
1881     default:
1882       break;
1883     }
1884
1885   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1886     {
1887       if (fmt[i] == 'e')
1888         {
1889           /* If we are about to do the last recursive call
1890              needed at this level, change it into iteration.
1891              This function is called enough to be worth it.  */
1892           if (i == 0)
1893             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
1894
1895           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
1896             return 0;
1897         }
1898       else if (fmt[i] == 'E')
1899         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1900           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
1901             return 0;
1902     }
1903
1904   return 1;
1905 }
1906
1907 /* Mark things set by a CALL.  */
1908
1909 static void
1910 mark_call (rtx insn)
1911 {
1912   if (! RTL_CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
1913     record_last_mem_set_info (insn);
1914 }
1915
1916 /* Mark things set by a SET.  */
1917
1918 static void
1919 mark_set (rtx pat, rtx insn)
1920 {
1921   rtx dest = SET_DEST (pat);
1922
1923   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1924          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1925          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1926     dest = XEXP (dest, 0);
1927
1928   if (REG_P (dest))
1929     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
1930   else if (MEM_P (dest))
1931     record_last_mem_set_info (insn);
1932
1933   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
1934     mark_call (insn);
1935 }
1936
1937 /* Record things set by a CLOBBER.  */
1938
1939 static void
1940 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
1941 {
1942   rtx clob = XEXP (pat, 0);
1943
1944   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
1945     clob = XEXP (clob, 0);
1946
1947   if (REG_P (clob))
1948     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
1949   else
1950     record_last_mem_set_info (insn);
1951 }
1952
1953 /* Record things set by INSN.
1954    This data is used by oprs_not_set_p.  */
1955
1956 static void
1957 mark_oprs_set (rtx insn)
1958 {
1959   rtx pat = PATTERN (insn);
1960   int i;
1961
1962   if (GET_CODE (pat) == SET)
1963     mark_set (pat, insn);
1964   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1965     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1966       {
1967         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1968
1969         if (GET_CODE (x) == SET)
1970           mark_set (x, insn);
1971         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1972           mark_clobber (x, insn);
1973         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1974           mark_call (insn);
1975       }
1976
1977   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1978     mark_clobber (pat, insn);
1979   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1980     mark_call (insn);
1981 }
1982
1983 \f
1984 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
1985
1986 /* Local properties of assignments.  */
1987 static sbitmap *cprop_pavloc;
1988 static sbitmap *cprop_absaltered;
1989
1990 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
1991 static sbitmap *cprop_avin;
1992 static sbitmap *cprop_avout;
1993
1994 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
1995    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
1996
1997 static void
1998 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
1999 {
2000   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2001   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2002
2003   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2004   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2005 }
2006
2007 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2008
2009 static void
2010 free_cprop_mem (void)
2011 {
2012   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2013   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2014   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2015   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2016 }
2017
2018 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2019    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2020    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2021    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2022    bit in BMAP.  */
2023
2024 static void
2025 compute_transp (const_rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2026 {
2027   int i, j;
2028   enum rtx_code code;
2029   const char *fmt;
2030
2031   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2032      can't do it when there's no return value.  */
2033  repeat:
2034
2035   if (x == 0)
2036     return;
2037
2038   code = GET_CODE (x);
2039   switch (code)
2040     {
2041     case REG:
2042       if (set_p)
2043         {
2044           df_ref def;
2045           for (def = DF_REG_DEF_CHAIN (REGNO (x));
2046                def;
2047                def = DF_REF_NEXT_REG (def))
2048             SET_BIT (bmap[DF_REF_BB (def)->index], indx);
2049         }
2050       else
2051         {
2052           df_ref def;
2053           for (def = DF_REG_DEF_CHAIN (REGNO (x));
2054                def;
2055                def = DF_REF_NEXT_REG (def))
2056             RESET_BIT (bmap[DF_REF_BB (def)->index], indx);
2057         }
2058
2059       return;
2060
2061     case MEM:
2062       if (! MEM_READONLY_P (x))
2063         {
2064           bitmap_iterator bi;
2065           unsigned bb_index;
2066
2067           /* First handle all the blocks with calls.  We don't need to
2068              do any list walking for them.  */
2069           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_calls, 0, bb_index, bi)
2070             {
2071               if (set_p)
2072                 SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2073               else
2074                 RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2075             }
2076
2077             /* Now iterate over the blocks which have memory modifications
2078                but which do not have any calls.  */
2079             EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 
2080                                             blocks_with_calls,
2081                                             0, bb_index, bi)
2082               {
2083                 rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb_index];
2084
2085                 while (list_entry)
2086                   {
2087                     rtx dest, dest_addr;
2088
2089                     /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2090                        Examine each hunk of memory that is modified.  */
2091
2092                     dest = XEXP (list_entry, 0);
2093                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2094                     dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2095
2096                     if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2097                                                x, NULL_RTX, rtx_addr_varies_p))
2098                       {
2099                         if (set_p)
2100                           SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2101                         else
2102                           RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2103                         break;
2104                       }
2105                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2106                   }
2107               }
2108         }
2109
2110       x = XEXP (x, 0);
2111       goto repeat;
2112
2113     case PC:
2114     case CC0: /*FIXME*/
2115     case CONST:
2116     case CONST_INT:
2117     case CONST_DOUBLE:
2118     case CONST_FIXED:
2119     case CONST_VECTOR:
2120     case SYMBOL_REF:
2121     case LABEL_REF:
2122     case ADDR_VEC:
2123     case ADDR_DIFF_VEC:
2124       return;
2125
2126     default:
2127       break;
2128     }
2129
2130   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2131     {
2132       if (fmt[i] == 'e')
2133         {
2134           /* If we are about to do the last recursive call
2135              needed at this level, change it into iteration.
2136              This function is called enough to be worth it.  */
2137           if (i == 0)
2138             {
2139               x = XEXP (x, i);
2140               goto repeat;
2141             }
2142
2143           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2144         }
2145       else if (fmt[i] == 'E')
2146         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2147           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2148     }
2149 }
2150
2151 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2152    propagation.  */
2153
2154 static void
2155 compute_cprop_data (void)
2156 {
2157   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2158   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2159                      cprop_avout, cprop_avin);
2160 }
2161 \f
2162 /* Copy/constant propagation.  */
2163
2164 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2165 #define MAX_USES 8
2166
2167 /* Table of uses found in an insn.
2168    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2169 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2170
2171 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2172 static int reg_use_count;
2173
2174 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2175    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2176    and contains the number of uses in the table upon exit.
2177
2178    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2179    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2180
2181 static void
2182 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2183 {
2184   int i, j;
2185   enum rtx_code code;
2186   const char *fmt;
2187   rtx x = *xptr;
2188
2189   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2190      can't do it when there's no return value.  */
2191  repeat:
2192   if (x == 0)
2193     return;
2194
2195   code = GET_CODE (x);
2196   if (REG_P (x))
2197     {
2198       if (reg_use_count == MAX_USES)
2199         return;
2200
2201       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2202       reg_use_count++;
2203     }
2204
2205   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2206
2207   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2208     {
2209       if (fmt[i] == 'e')
2210         {
2211           /* If we are about to do the last recursive call
2212              needed at this level, change it into iteration.
2213              This function is called enough to be worth it.  */
2214           if (i == 0)
2215             {
2216               x = XEXP (x, 0);
2217               goto repeat;
2218             }
2219
2220           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2221         }
2222       else if (fmt[i] == 'E')
2223         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2224           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2225     }
2226 }
2227
2228 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2229    Returns nonzero is successful.  */
2230
2231 static int
2232 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2233 {
2234   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2235   rtx src = 0;
2236   int success = 0;
2237   rtx set = single_set (insn);
2238
2239   /* Usually we substitute easy stuff, so we won't copy everything.
2240      We however need to take care to not duplicate non-trivial CONST
2241      expressions.  */
2242   to = copy_rtx (to);
2243
2244   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2245   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2246     success = 1;
2247
2248   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2249   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2250     {
2251       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2252
2253       if (src)
2254         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2255     }
2256
2257   /* If there is already a REG_EQUAL note, update the expression in it
2258      with our replacement.  */
2259   if (note != 0 && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL)
2260     set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL,
2261                          simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from,
2262                          copy_rtx (to)));
2263   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2264     {
2265       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2266          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2267          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2268       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2269
2270       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2271           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2272         success = 1;
2273
2274       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2275          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2276          lose information.  */
2277       if (!success && note == 0 && set != 0
2278           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2279           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2280         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2281     }
2282
2283   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2284      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2285      not to happen, because previous code ought to synthesize
2286      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2287   if (note && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL && REG_P (XEXP (note, 0)))
2288     remove_note (insn, note);
2289
2290   return success;
2291 }
2292
2293 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2294    NULL no such set is found.  */
2295
2296 static struct expr *
2297 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2298 {
2299   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2300      use in a substitution.  */
2301   struct expr *set1 = 0;
2302
2303   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2304      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2305      need two sets like this available at the start of the block:
2306
2307        (set (reg X) (reg Y))
2308        (set (reg Y) (reg X))
2309
2310      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2311      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2312   while (1)
2313     {
2314       rtx src;
2315       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2316
2317       /* Find a set that is available at the start of the block
2318          which contains INSN.  */
2319       while (set)
2320         {
2321           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2322             break;
2323           set = next_set (regno, set);
2324         }
2325
2326       /* If no available set was found we've reached the end of the
2327          (possibly empty) copy chain.  */
2328       if (set == 0)
2329         break;
2330
2331       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2332
2333       src = SET_SRC (set->expr);
2334
2335       /* We know the set is available.
2336          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2337          have changed since the start of the block).
2338
2339          If the source operand changed, we may still use it for the next
2340          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2341
2342       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2343         set1 = set;
2344
2345       /* If the source of the set is anything except a register, then
2346          we have reached the end of the copy chain.  */
2347       if (! REG_P (src))
2348         break;
2349
2350       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2351          and see if we have an available copy into SRC.  */
2352       regno = REGNO (src);
2353     }
2354
2355   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2356      INSN.  */
2357   return set1;
2358 }
2359
2360 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2361    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2362    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2363    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2364    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2365    if a change was made.  */
2366
2367 static int
2368 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2369 {
2370   rtx new_rtx, set_src, note_src;
2371   rtx set = pc_set (jump);
2372   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2373
2374   if (note)
2375     {
2376       note_src = XEXP (note, 0);
2377       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2378         note_src = NULL_RTX;
2379     }
2380   else note_src = NULL_RTX;
2381
2382   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2383   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2384
2385   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2386      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2387   if (setcc != NULL_RTX
2388       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2389       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2390     {
2391       rtx setcc_src;
2392       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2393       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2394       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2395                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2396       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2397                                       setcc_src);
2398     }
2399   else
2400     setcc = NULL_RTX;
2401
2402   new_rtx = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2403
2404   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2405   if (rtx_equal_p (new_rtx, SET_SRC (set)))
2406     return 0;
2407
2408   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2409   if (new_rtx == pc_rtx)
2410     delete_insn (jump);
2411   else
2412     {
2413       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2414          to one computed by setcc.  */
2415       if (setcc && modified_in_p (new_rtx, setcc))
2416         return 0;
2417       if (! validate_unshare_change (jump, &SET_SRC (set), new_rtx, 0))
2418         {
2419           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2420              are two registers to be replaced by constants before the entire
2421              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2422              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2423              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2424              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2425              we need to attach a note to the branch itself to make this
2426              optimization work.  */
2427
2428           if (!rtx_equal_p (new_rtx, note_src))
2429             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new_rtx));
2430           return 0;
2431         }
2432
2433       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2434       if (note_src)
2435         remove_note (jump, note);
2436      }
2437
2438 #ifdef HAVE_cc0
2439   /* Delete the cc0 setter.  */
2440   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2441     delete_insn (setcc);
2442 #endif
2443
2444   global_const_prop_count++;
2445   if (dump_file != NULL)
2446     {
2447       fprintf (dump_file,
2448                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2449                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2450       print_rtl (dump_file, src);
2451       fprintf (dump_file, "\n");
2452     }
2453   purge_dead_edges (bb);
2454
2455   /* If a conditional jump has been changed into unconditional jump, remove
2456      the jump and make the edge fallthru - this is always called in
2457      cfglayout mode.  */
2458   if (new_rtx != pc_rtx && simplejump_p (jump))
2459     {
2460       edge e;
2461       edge_iterator ei;
2462
2463       for (ei = ei_start (bb->succs); (e = ei_safe_edge (ei)); ei_next (&ei))
2464         if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
2465             && BB_HEAD (e->dest) == JUMP_LABEL (jump))
2466           {
2467             e->flags |= EDGE_FALLTHRU;
2468             break;
2469           }
2470       delete_insn (jump);
2471     }
2472
2473   return 1;
2474 }
2475
2476 static bool
2477 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to)
2478 {
2479   rtx sset;
2480
2481   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2482      conditional branch instructions first.  */
2483   if ((sset = single_set (insn)) != NULL
2484       && NEXT_INSN (insn)
2485       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2486     {
2487       rtx dest = SET_DEST (sset);
2488       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2489           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2490         return 1;
2491     }
2492
2493   /* Handle normal insns next.  */
2494   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2495       && try_replace_reg (from, to, insn))
2496     return 1;
2497
2498   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2499      We're pretty specific about what we will handle in this
2500      code, we can extend this as necessary over time.
2501
2502      Right now the insn in question must look like
2503      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2504   else if (any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2505     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2506   return 0;
2507 }
2508
2509 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2510    The result is nonzero if a change was made.  */
2511
2512 static int
2513 cprop_insn (rtx insn)
2514 {
2515   struct reg_use *reg_used;
2516   int changed = 0;
2517   rtx note;
2518
2519   if (!INSN_P (insn))
2520     return 0;
2521
2522   reg_use_count = 0;
2523   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2524
2525   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2526
2527   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2528   if (note)
2529     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2530
2531   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2532        reg_used++, reg_use_count--)
2533     {
2534       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2535       rtx pat, src;
2536       struct expr *set;
2537
2538       /* If the register has already been set in this block, there's
2539          nothing we can do.  */
2540       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2541         continue;
2542
2543       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2544          at the start of the block.  */
2545       set = find_avail_set (regno, insn);
2546       if (! set)
2547         continue;
2548
2549       pat = set->expr;
2550       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2551       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2552
2553       src = SET_SRC (pat);
2554
2555       /* Constant propagation.  */
2556       if (gcse_constant_p (src))
2557         {
2558           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src))
2559             {
2560               changed = 1;
2561               global_const_prop_count++;
2562               if (dump_file != NULL)
2563                 {
2564                   fprintf (dump_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
2565                   fprintf (dump_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
2566                   print_rtl (dump_file, src);
2567                   fprintf (dump_file, "\n");
2568                 }
2569               if (INSN_DELETED_P (insn))
2570                 return 1;
2571             }
2572         }
2573       else if (REG_P (src)
2574                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2575                && REGNO (src) != regno)
2576         {
2577           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
2578             {
2579               changed = 1;
2580               global_copy_prop_count++;
2581               if (dump_file != NULL)
2582                 {
2583                   fprintf (dump_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
2584                            regno, INSN_UID (insn));
2585                   fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
2586                 }
2587
2588               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
2589                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
2590               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
2591                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
2592                  and made things worse.  */
2593             }
2594         }
2595     }
2596
2597   return changed;
2598 }
2599
2600 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
2601    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
2602    restricts the cases we consider to those for which local cprop
2603    can legitimately make replacements.  */
2604
2605 static void
2606 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
2607 {
2608   rtx x = *xptr;
2609
2610   if (x == 0)
2611     return;
2612
2613   switch (GET_CODE (x))
2614     {
2615     case ZERO_EXTRACT:
2616     case SIGN_EXTRACT:
2617     case STRICT_LOW_PART:
2618       return;
2619
2620     case PRE_DEC:
2621     case PRE_INC:
2622     case POST_DEC:
2623     case POST_INC:
2624     case PRE_MODIFY:
2625     case POST_MODIFY:
2626       /* Can only legitimately appear this early in the context of
2627          stack pushes for function arguments, but handle all of the
2628          codes nonetheless.  */
2629       return;
2630
2631     case SUBREG:
2632       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
2633          the non-written words unchanged.  */
2634       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
2635         return;
2636       break;
2637
2638     default:
2639       break;
2640     }
2641
2642   find_used_regs (xptr, data);
2643 }
2644
2645 /* Try to perform local const/copy propagation on X in INSN.  */
2646
2647 static bool
2648 do_local_cprop (rtx x, rtx insn)
2649 {
2650   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
2651
2652   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
2653      change the hard registers mentioned.  */
2654   if (REG_P (x)
2655       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2656           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
2657               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
2658     {
2659       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
2660       struct elt_loc_list *l;
2661
2662       if (!val)
2663         return false;
2664       for (l = val->locs; l; l = l->next)
2665         {
2666           rtx this_rtx = l->loc;
2667           rtx note;
2668
2669           if (gcse_constant_p (this_rtx))
2670             newcnst = this_rtx;
2671           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2672               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
2673                  At this point this only function parameters should have
2674                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
2675                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
2676                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
2677               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
2678                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
2679             newreg = this_rtx;
2680         }
2681       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst))
2682         {
2683           if (dump_file != NULL)
2684             {
2685               fprintf (dump_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
2686                        REGNO (x));
2687               fprintf (dump_file, "insn %d with constant ",
2688                        INSN_UID (insn));
2689               print_rtl (dump_file, newcnst);
2690               fprintf (dump_file, "\n");
2691             }
2692           local_const_prop_count++;
2693           return true;
2694         }
2695       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
2696         {
2697           if (dump_file != NULL)
2698             {
2699               fprintf (dump_file,
2700                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
2701                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
2702               fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
2703             }
2704           local_copy_prop_count++;
2705           return true;
2706         }
2707     }
2708   return false;
2709 }
2710
2711 /* Do local const/copy propagation (i.e. within each basic block).  */
2712
2713 static int
2714 local_cprop_pass (void)
2715 {
2716   basic_block bb;
2717   rtx insn;
2718   struct reg_use *reg_used;
2719   bool changed = false;
2720
2721   cselib_init (false);
2722   FOR_EACH_BB (bb)
2723     {
2724       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
2725         {
2726           if (INSN_P (insn))
2727             {
2728               rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2729               do
2730                 {
2731                   reg_use_count = 0;
2732                   note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs,
2733                              NULL);
2734                   if (note)
2735                     local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2736
2737                   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2738                        reg_used++, reg_use_count--)
2739                     {
2740                       if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn))
2741                         {
2742                           changed = true;
2743                           break;
2744                         }
2745                     }
2746                   if (INSN_DELETED_P (insn))
2747                     break;
2748                 }
2749               while (reg_use_count);
2750             }
2751           cselib_process_insn (insn);
2752         }
2753
2754       /* Forget everything at the end of a basic block.  */
2755       cselib_clear_table ();
2756     }
2757
2758   cselib_finish ();
2759
2760   return changed;
2761 }
2762
2763 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
2764    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
2765
2766    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
2767    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
2768    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
2769    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
2770    recording the value of *every* register scanned by canonicalize_condition,
2771    but this would require some code reorganization.  */
2772
2773 rtx
2774 fis_get_condition (rtx jump)
2775 {
2776   return get_condition (jump, NULL, false, true);
2777 }
2778
2779 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
2780    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
2781
2782 static bool
2783 implicit_set_cond_p (const_rtx cond)
2784 {
2785   const enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
2786   const_rtx cst = XEXP (cond, 1);
2787
2788   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
2789      contain a signed zero.  */
2790   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
2791     {
2792       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
2793          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
2794          the optimization can't be performed.  */
2795       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
2796          always return zero for them.  */
2797       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
2798         {
2799           REAL_VALUE_TYPE d;
2800           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
2801           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
2802             return 0;
2803         }
2804       else
2805         return 0;
2806     }
2807
2808   return gcse_constant_p (cst);
2809 }
2810
2811 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
2812    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
2813    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
2814    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
2815    function records the set patterns that are implicit at the start of each
2816    basic block.
2817
2818    FIXME: This would be more effective if critical edges are pre-split.  As
2819           it is now, we can't record implicit sets for blocks that have
2820           critical successor edges.  This results in missed optimizations
2821           and in more (unnecessary) work in cfgcleanup.c:thread_jump().  */
2822
2823 static void
2824 find_implicit_sets (void)
2825 {
2826   basic_block bb, dest;
2827   unsigned int count;
2828   rtx cond, new_rtx;
2829
2830   count = 0;
2831   FOR_EACH_BB (bb)
2832     /* Check for more than one successor.  */
2833     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
2834       {
2835         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
2836
2837         if (cond
2838             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
2839             && REG_P (XEXP (cond, 0))
2840             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2841             && implicit_set_cond_p (cond))
2842           {
2843             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
2844                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
2845
2846             if (dest
2847                 /* Record nothing for a critical edge.  */
2848                 && single_pred_p (dest)
2849                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
2850               {
2851                 new_rtx = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
2852                                              XEXP (cond, 1));
2853                 implicit_sets[dest->index] = new_rtx;
2854                 if (dump_file)
2855                   {
2856                     fprintf(dump_file, "Implicit set of reg %d in ",
2857                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
2858                     fprintf(dump_file, "basic block %d\n", dest->index);
2859                   }
2860                 count++;
2861               }
2862           }
2863       }
2864
2865   if (dump_file)
2866     fprintf (dump_file, "Found %d implicit sets\n", count);
2867 }
2868
2869 /* Bypass conditional jumps.  */
2870
2871 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
2872    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
2873    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
2874    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
2875
2876 static int bypass_last_basic_block;
2877
2878 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
2879    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
2880    find_avail_set.  */
2881
2882 static struct expr *
2883 find_bypass_set (int regno, int bb)
2884 {
2885   struct expr *result = 0;
2886
2887   for (;;)
2888     {
2889       rtx src;
2890       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2891
2892       while (set)
2893         {
2894           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
2895             break;
2896           set = next_set (regno, set);
2897         }
2898
2899       if (set == 0)
2900         break;
2901
2902       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2903
2904       src = SET_SRC (set->expr);
2905       if (gcse_constant_p (src))
2906         result = set;
2907
2908       if (! REG_P (src))
2909         break;
2910
2911       regno = REGNO (src);
2912     }
2913   return result;
2914 }
2915
2916
2917 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
2918    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
2919    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
2920    function is required to check that our data flow analysis is still
2921    valid prior to commit_edge_insertions.  */
2922
2923 static bool
2924 reg_killed_on_edge (const_rtx reg, const_edge e)
2925 {
2926   rtx insn;
2927
2928   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2929     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
2930       return true;
2931
2932   return false;
2933 }
2934
2935 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
2936    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
2937    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
2938    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
2939    Returns nonzero if a change was made.
2940
2941    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
2942    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
2943    these inserted insns when performing its transformations.  */
2944
2945 static int
2946 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
2947 {
2948   rtx insn, note;
2949   edge e, edest;
2950   int i, change;
2951   int may_be_loop_header;
2952   unsigned removed_p;
2953   edge_iterator ei;
2954
2955   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
2956
2957   /* Determine set of register uses in INSN.  */
2958   reg_use_count = 0;
2959   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2960   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2961   if (note)
2962     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2963
2964   may_be_loop_header = false;
2965   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2966     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2967       {
2968         may_be_loop_header = true;
2969         break;
2970       }
2971
2972   change = 0;
2973   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
2974     {
2975       removed_p = 0;
2976           
2977       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
2978         {
2979           ei_next (&ei);
2980           continue;
2981         }
2982
2983       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
2984       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
2985         {
2986           ei_next (&ei);
2987           continue;
2988         }
2989
2990       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
2991          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
2992          optimizations, so prevent this.  */
2993       if (may_be_loop_header
2994           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
2995         {
2996           ei_next (&ei);
2997           continue;
2998         }
2999
3000       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3001         {
3002           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3003           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3004           basic_block dest, old_dest;
3005           struct expr *set;
3006           rtx src, new_rtx;
3007
3008           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3009
3010           if (! set)
3011             continue;
3012
3013           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3014           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3015             continue;
3016
3017           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3018
3019           if (setcc != NULL)
3020               src = simplify_replace_rtx (src,
3021                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3022                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3023
3024           new_rtx = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3025                                       SET_SRC (set->expr));
3026
3027           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3028              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3029              has instructions associated with it, as these insns won't
3030              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3031
3032           if (new_rtx == pc_rtx)
3033             {
3034               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3035               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3036             }
3037           else if (GET_CODE (new_rtx) == LABEL_REF)
3038             {
3039               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new_rtx, 0));
3040               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3041               edest = find_edge (bb, dest);
3042               if (edest && edest->insns.r)
3043                 dest = NULL;
3044             }
3045           else
3046             dest = NULL;
3047
3048           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3049              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3050              edges.  */
3051
3052           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc)))
3053               && find_edge (e->src, dest))
3054             dest = NULL;
3055
3056           old_dest = e->dest;
3057           if (dest != NULL
3058               && dest != old_dest
3059               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3060             {
3061               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3062
3063               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3064                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3065               if (setcc)
3066                 {
3067                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3068                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3069                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3070                 }
3071
3072               if (dump_file != NULL)
3073                 {
3074                   fprintf (dump_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3075                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3076                            regno, INSN_UID (jump));
3077                   print_rtl (dump_file, SET_SRC (set->expr));
3078                   fprintf (dump_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3079                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3080                 }
3081               change = 1;
3082               removed_p = 1;
3083               break;
3084             }
3085         }
3086       if (!removed_p)
3087         ei_next (&ei);
3088     }
3089   return change;
3090 }
3091
3092 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3093    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3094    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3095    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3096
3097    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3098
3099 static int
3100 bypass_conditional_jumps (void)
3101 {
3102   basic_block bb;
3103   int changed;
3104   rtx setcc;
3105   rtx insn;
3106   rtx dest;
3107
3108   /* Note we start at block 1.  */
3109   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3110     return 0;
3111
3112   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3113   mark_dfs_back_edges ();
3114
3115   changed = 0;
3116   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3117                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3118     {
3119       /* Check for more than one predecessor.  */
3120       if (!single_pred_p (bb))
3121         {
3122           setcc = NULL_RTX;
3123           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3124             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3125               {
3126                 if (setcc)
3127                   break;
3128                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3129                   break;
3130
3131                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3132                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3133                   setcc = insn;
3134                 else
3135                   break;
3136               }
3137             else if (JUMP_P (insn))
3138               {
3139                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3140                     && onlyjump_p (insn))
3141                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3142                 break;
3143               }
3144             else if (INSN_P (insn))
3145               break;
3146         }
3147     }
3148
3149   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3150      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3151   if (changed)
3152     commit_edge_insertions ();
3153
3154   return changed;
3155 }
3156 \f
3157 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3158
3159 /* Local properties of expressions.  */
3160 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3161 static sbitmap *transp;
3162
3163 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3164    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3165    created by a calls.  */
3166 static sbitmap *transpout;
3167
3168 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3169 static sbitmap *comp;
3170
3171 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3172 static sbitmap *antloc;
3173
3174 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3175    point.  */
3176 static sbitmap *pre_optimal;
3177
3178 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3179 static sbitmap *pre_redundant;
3180
3181 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3182 static sbitmap *pre_insert_map;
3183
3184 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3185 static sbitmap *pre_delete_map;
3186
3187 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3188 static struct edge_list *edge_list;
3189
3190 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3191
3192 static void
3193 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3194 {
3195   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3196   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3197   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3198
3199   pre_optimal = NULL;
3200   pre_redundant = NULL;
3201   pre_insert_map = NULL;
3202   pre_delete_map = NULL;
3203   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3204
3205   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3206 }
3207
3208 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3209
3210 static void
3211 free_pre_mem (void)
3212 {
3213   sbitmap_vector_free (transp);
3214   sbitmap_vector_free (comp);
3215
3216   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3217
3218   if (pre_optimal)
3219     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3220   if (pre_redundant)
3221     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3222   if (pre_insert_map)
3223     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3224   if (pre_delete_map)
3225     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3226
3227   transp = comp = NULL;
3228   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3229 }
3230
3231 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3232
3233 static void
3234 compute_pre_data (void)
3235 {
3236   sbitmap trapping_expr;
3237   basic_block bb;
3238   unsigned int ui;
3239
3240   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3241   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3242
3243   /* Collect expressions which might trap.  */
3244   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3245   sbitmap_zero (trapping_expr);
3246   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3247     {
3248       struct expr *e;
3249       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3250         if (may_trap_p (e->expr))
3251           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3252     }
3253
3254   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3255
3256      ~(TRANSP | COMP)
3257   */
3258
3259   FOR_EACH_BB (bb)
3260     {
3261       edge e;
3262       edge_iterator ei;
3263
3264       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3265          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3266          place the instruction on the edge.  So make them neither
3267          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3268       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3269         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3270           {
3271             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3272             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3273             break;
3274           }
3275
3276       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3277       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3278     }
3279
3280   edge_list = pre_edge_lcm (expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3281                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3282   sbitmap_vector_free (antloc);
3283   antloc = NULL;
3284   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3285   ae_kill = NULL;
3286   sbitmap_free (trapping_expr);
3287 }
3288 \f
3289 /* PRE utilities */
3290
3291 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3292    block BB.
3293
3294    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3295    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3296
3297    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3298    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3299    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3300    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3301    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3302    the closest such expression.  */
3303
3304 static int
3305 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3306 {
3307   edge pred;
3308   edge_iterator ei;
3309   
3310   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3311     {
3312       basic_block pred_bb = pred->src;
3313
3314       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3315           /* Has predecessor has already been visited?  */
3316           || visited[pred_bb->index])
3317         ;/* Nothing to do.  */
3318
3319       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3320       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3321         {
3322           /* Is this the occurrence we're looking for?
3323              Note that there's only one generating occurrence per block
3324              so we just need to check the block number.  */
3325           if (occr_bb == pred_bb)
3326             return 1;
3327
3328           visited[pred_bb->index] = 1;
3329         }
3330       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3331       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3332         visited[pred_bb->index] = 1;
3333
3334       /* Neither gen nor kill.  */
3335       else
3336         {
3337           visited[pred_bb->index] = 1;
3338           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3339             return 1;
3340         }
3341     }
3342
3343   /* All paths have been checked.  */
3344   return 0;
3345 }
3346
3347 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3348    memory allocated for that function is returned.  */
3349
3350 static int
3351 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3352 {
3353   int rval;
3354   char *visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
3355
3356   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3357
3358   free (visited);
3359   return rval;
3360 }
3361 \f
3362
3363 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3364    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3365    the value of BB.  */
3366
3367 static rtx
3368 process_insert_insn (struct expr *expr)
3369 {
3370   rtx reg = expr->reaching_reg;
3371   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3372   rtx pat;
3373
3374   start_sequence ();
3375
3376   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3377      just copy it to a register.  */
3378   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3379     emit_move_insn (reg, exp);
3380
3381   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3382      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3383      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3384   else
3385     {
3386       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3387
3388       if (insn_invalid_p (insn))
3389         gcc_unreachable ();
3390     }
3391   
3392
3393   pat = get_insns ();
3394   end_sequence ();
3395
3396   return pat;
3397 }
3398
3399 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3400
3401    This is used by both the PRE and code hoisting.
3402
3403    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3404    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3405    no sense for code hoisting.  */
3406
3407 static void
3408 insert_insn_end_basic_block (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
3409 {
3410   rtx insn = BB_END (bb);
3411   rtx new_insn;
3412   rtx reg = expr->reaching_reg;
3413   int regno = REGNO (reg);
3414   rtx pat, pat_end;
3415
3416   pat = process_insert_insn (expr);
3417   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
3418
3419   pat_end = pat;
3420   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
3421     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
3422
3423   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
3424      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
3425      instructions in presence of non-call exceptions.  */
3426
3427   if (JUMP_P (insn)
3428       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
3429           && (!single_succ_p (bb)
3430               || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
3431     {
3432 #ifdef HAVE_cc0
3433       rtx note;
3434 #endif
3435       /* It should always be the case that we can put these instructions
3436          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
3437          Check this.  */
3438       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
3439                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
3440                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
3441
3442       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
3443          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
3444          the new instruction just before the tablejump.  */
3445       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
3446           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
3447         insn = prev_real_insn (insn);
3448
3449 #ifdef HAVE_cc0
3450       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
3451          if cc0 isn't set.  */
3452       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
3453       if (note)
3454         insn = XEXP (note, 0);
3455       else
3456         {
3457           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
3458           if (maybe_cc0_setter
3459               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
3460               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
3461             insn = maybe_cc0_setter;
3462         }
3463 #endif
3464       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
3465       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn, bb);
3466     }
3467
3468   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
3469      of exception handling.  */
3470   else if (CALL_P (insn)
3471            && (!single_succ_p (bb)
3472                || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL))
3473     {
3474       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
3475          we search backward and place the instructions before the first
3476          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
3477          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
3478
3479          It should always be the case that we can put these instructions
3480          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
3481          Check this.  */
3482
3483       gcc_assert (!pre
3484                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
3485                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
3486
3487       /* Since different machines initialize their parameter registers
3488          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
3489          parameter registers.  */
3490       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
3491
3492       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
3493          before the first parameter load.
3494
3495          If we did not find all the parameter loads, then we might have
3496          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
3497          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
3498          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
3499          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
3500       while (LABEL_P (insn)
3501              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
3502         insn = NEXT_INSN (insn);
3503
3504       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn, bb);
3505     }
3506   else
3507     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn, bb);
3508
3509   while (1)
3510     {
3511       if (INSN_P (pat))
3512         add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
3513       if (pat == pat_end)
3514         break;
3515       pat = NEXT_INSN (pat);
3516     }
3517
3518   gcse_create_count++;
3519
3520   if (dump_file)
3521     {
3522       fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
3523                bb->index, INSN_UID (new_insn));
3524       fprintf (dump_file, "copying expression %d to reg %d\n",
3525                expr->bitmap_index, regno);
3526     }
3527 }
3528
3529 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
3530    the expressions fully redundant.  */
3531
3532 static int
3533 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
3534 {
3535   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
3536   sbitmap *inserted;
3537
3538   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
3539      if it reaches any of the deleted expressions.  */
3540
3541   set_size = pre_insert_map[0]->size;
3542   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
3543   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
3544   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
3545
3546   for (e = 0; e < num_edges; e++)
3547     {
3548       int indx;
3549       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
3550
3551       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
3552         {
3553           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
3554
3555           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
3556             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
3557               {
3558                 struct expr *expr = index_map[j];
3559                 struct occr *occr;
3560
3561                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
3562                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
3563                   {
3564                     if (! occr->deleted_p)
3565                       continue;
3566
3567                     /* Insert this expression on this edge if it would
3568                        reach the deleted occurrence in BB.  */
3569                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
3570                       {
3571                         rtx insn;
3572                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
3573
3574                         /* We can't insert anything on an abnormal and
3575                            critical edge, so we insert the insn at the end of
3576                            the previous block. There are several alternatives
3577                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
3578                            handling this situation.  This one is easiest for
3579                            now.  */
3580
3581                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
3582                           insert_insn_end_basic_block (index_map[j], bb, 0);
3583                         else
3584                           {
3585                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
3586                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
3587                           }
3588
3589                         if (dump_file)
3590                           {
3591                             fprintf (dump_file, "PRE: edge (%d,%d), ",
3592                                      bb->index,
3593                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
3594                             fprintf (dump_file, "copy expression %d\n",
3595                                      expr->bitmap_index);
3596                           }
3597
3598                         update_ld_motion_stores (expr);
3599                         SET_BIT (inserted[e], j);
3600                         did_insert = 1;
3601                         gcse_create_count++;
3602                       }
3603                   }
3604               }
3605         }
3606     }
3607
3608   sbitmap_vector_free (inserted);
3609   return did_insert;
3610 }
3611
3612 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
3613    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
3614      reaching_reg <- old_reg
3615    it's better to do the following:
3616      reaching_reg <- expr
3617      old_reg      <- reaching_reg
3618    because this way copy propagation can discover additional PRE
3619    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
3620    When "expr" is a store, i.e.
3621    given "MEM <- old_reg", instead of adding