OSDN Git Service

c86f2af1e79ab31ad7051639532a65d3257abeef
[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 Free Software Foundation, Inc.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 /* TODO
23    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
24    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
25      calc of how many regs are available in each class and use that to
26      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
27    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
28      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
29      allows more load motion, particularly out of loops.
30    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
31      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
32      recomputing it for each pass
33
34 */
35
36 /* References searched while implementing this.
37
38    Compilers Principles, Techniques and Tools
39    Aho, Sethi, Ullman
40    Addison-Wesley, 1988
41
42    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
43    E. Morel, C. Renvoise
44    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
45
46    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
47    Frederick Chow
48    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
49
50    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
51    D.M. Dhamdhere
52    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
53
54    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
55    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
56    K-H Drechsler, M.P. Stadel
57    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
58
59    Practical Adaptation of the Global Optimization
60    Algorithm of Morel and Renvoise
61    D.M. Dhamdhere
62    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
63
64    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
65    Dependence Graph
66    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
67    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
68
69    Lazy Code Motion
70    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
71    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
72
73    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
74    Time for Reducible Flow Control
75    Thomas Ball
76    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
77    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
78
79    An Efficient Representation for Sparse Sets
80    Preston Briggs, Linda Torczon
81    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
82    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
83
84    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
85    K-H Drechsler, M.P. Stadel
86    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
87
88    Partial Dead Code Elimination
89    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
90    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
91
92    Effective Partial Redundancy Elimination
93    P. Briggs, K.D. Cooper
94    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
95
96    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
97    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
98    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
99
100    Optimal Code Motion: Theory and Practice
101    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
102    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
103
104    The power of assignment motion
105    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
106    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
107
108    Global code motion / global value numbering
109    C. Click
110    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
111
112    Value Driven Redundancy Elimination
113    L.T. Simpson
114    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
115
116    Value Numbering
117    L.T. Simpson
118    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
119
120    High Performance Compilers for Parallel Computing
121    Michael Wolfe
122    Addison-Wesley, 1996
123
124    Advanced Compiler Design and Implementation
125    Steven Muchnick
126    Morgan Kaufmann, 1997
127
128    Building an Optimizing Compiler
129    Robert Morgan
130    Digital Press, 1998
131
132    People wishing to speed up the code here should read:
133      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
134      B.G. Ryder, M.C. Paull
135      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
136
137      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
138      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
139      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
140
141    People wishing to do something different can find various possibilities
142    in the above papers and elsewhere.
143 */
144
145 #include "config.h"
146 #include "system.h"
147 #include "coretypes.h"
148 #include "tm.h"
149 #include "toplev.h"
150
151 #include "rtl.h"
152 #include "tree.h"
153 #include "tm_p.h"
154 #include "regs.h"
155 #include "hard-reg-set.h"
156 #include "flags.h"
157 #include "real.h"
158 #include "insn-config.h"
159 #include "recog.h"
160 #include "basic-block.h"
161 #include "output.h"
162 #include "function.h"
163 #include "expr.h"
164 #include "except.h"
165 #include "ggc.h"
166 #include "params.h"
167 #include "cselib.h"
168 #include "intl.h"
169 #include "obstack.h"
170 #include "timevar.h"
171 #include "tree-pass.h"
172 #include "hashtab.h"
173 #include "df.h"
174 #include "dbgcnt.h"
175
176 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
177    moving loop invariant calculations out of loops.
178
179    Originally this tended to create worse overall code, but several
180    improvements during the development of PRE seem to have made following
181    back edges generally a win.
182
183    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
184    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
185    out of loops.  At some point we might need to move some of those
186    heuristics into gcse.c.  */
187
188 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
189    are a superset of those done by GCSE.
190
191    We perform the following steps:
192
193    1) Compute basic block information.
194
195    2) Compute table of places where registers are set.
196
197    3) Perform copy/constant propagation.
198
199    4) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
200       for size, or code hoisting if we are.
201
202    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
203
204    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
205    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
206    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
207    GCSE will try to use an existing register containing the common
208    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
209    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
210
211    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
212    (set (pseudo-reg) (expression)).
213    Function want_to_gcse_p says what these are.
214
215    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
216    partially redundant).
217
218    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
219    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
220    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
221
222    **********************
223
224    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
225    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
226    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
227    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
228    the expense.
229
230    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
231    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
232    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
233    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
234
235    It was found doing copy propagation between each pass enables further
236    substitutions.
237
238    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
239    a while to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter
240    max-gcse-passes can be modified if one wants to experiment.
241
242    **********************
243
244    The steps for PRE are:
245
246    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
247
248    2) Perform the data flow analysis for PRE.
249
250    3) Delete the redundant instructions
251
252    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
253       redundant instructions fully redundant.
254
255    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
256       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
257
258    The deletion is done first so that when we do insertions we
259    know which pseudo reg to use.
260
261    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
262    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
263    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
264
265    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
266    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
267    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
268    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
269    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
270    each register in each block and thus can try to use an existing
271    register.  */
272 \f
273 /* GCSE global vars.  */
274
275 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
276    want to do this for two cases.
277
278     * If we changed any jumps via cprop.
279
280     * If we added any labels via edge splitting.  */
281 static int run_jump_opt_after_gcse;
282
283 /* An obstack for our working variables.  */
284 static struct obstack gcse_obstack;
285
286 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
287
288 /* Hash table of expressions.  */
289
290 struct expr
291 {
292   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
293   rtx expr;
294   /* Index in the available expression bitmaps.  */
295   int bitmap_index;
296   /* Next entry with the same hash.  */
297   struct expr *next_same_hash;
298   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
299      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
300      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
301      to the occurrence and the output is not used between the start of
302      the block and the occurrence.  */
303   struct occr *antic_occr;
304   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
305      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
306      basic block and the operands are not modified by following statements in
307      the basic block [including this insn].  */
308   struct occr *avail_occr;
309   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
310      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
311      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
312   rtx reaching_reg;
313 };
314
315 /* Occurrence of an expression.
316    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
317    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
318
319 struct occr
320 {
321   /* Next occurrence of this expression.  */
322   struct occr *next;
323   /* The insn that computes the expression.  */
324   rtx insn;
325   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
326   char deleted_p;
327   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
328      reaching_reg.  */
329   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
330      the same byte.  */
331   char copied_p;
332 };
333
334 /* Expression and copy propagation hash tables.
335    Each hash table is an array of buckets.
336    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
337    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
338    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
339    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
340    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
341    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
342
343 struct hash_table
344 {
345   /* The table itself.
346      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
347   struct expr **table;
348
349   /* Size of the hash table, in elements.  */
350   unsigned int size;
351
352   /* Number of hash table elements.  */
353   unsigned int n_elems;
354
355   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
356   int set_p;
357 };
358
359 /* Expression hash table.  */
360 static struct hash_table expr_hash_table;
361
362 /* Copy propagation hash table.  */
363 static struct hash_table set_hash_table;
364
365 /* Mapping of uids to cuids.
366    Only real insns get cuids.  */
367 static int *uid_cuid;
368
369 /* Highest UID in UID_CUID.  */
370 static int max_uid;
371
372 /* Get the cuid of an insn.  */
373 #ifdef ENABLE_CHECKING
374 #define INSN_CUID(INSN) \
375   (gcc_assert (INSN_UID (INSN) <= max_uid), uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
376 #else
377 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
378 #endif
379
380 /* Number of cuids.  */
381 static int max_cuid;
382
383 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
384    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
385    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
386 static unsigned int max_gcse_regno;
387
388 /* Table of registers that are modified.
389
390    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
391    is set.
392
393    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
394    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
395    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
396
397    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
398    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
399    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
400    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
401    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
402    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
403    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
404    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
405    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
406    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
407    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
408    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
409    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
410
411 typedef struct reg_set
412 {
413   /* The next setting of this register.  */
414   struct reg_set *next;
415   /* The index of the block where it was set.  */
416   int bb_index;
417 } reg_set;
418
419 static reg_set **reg_set_table;
420
421 /* Size of `reg_set_table'.
422    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
423    necessary.  */
424 static int reg_set_table_size;
425
426 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
427 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
428
429 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
430    or store motion.
431    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
432    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
433    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
434    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
435    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
436    no side effects so we can re-issue the setter value.
437    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
438    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
439
440 struct ls_expr
441 {
442   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
443   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
444   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
445   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
446   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
447   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
448   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
449   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
450   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
451   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
452 };
453
454 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
455 static rtx *implicit_sets;
456
457 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
458 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
459
460 /* Hashtable for the load/store memory refs.  */
461 static htab_t pre_ldst_table = NULL;
462
463 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
464    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
465    the start of the basic block.  */
466 static regset reg_set_bitmap;
467
468 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
469    This is used by compute_transp.
470    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
471    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
472    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
473 static sbitmap *reg_set_in_block;
474
475 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
476    memory within that block.  */
477 static rtx * modify_mem_list;
478 static bitmap modify_mem_list_set;
479
480 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
481 static rtx * canon_modify_mem_list;
482
483 /* Bitmap indexed by block numbers to record which blocks contain
484    function calls.  */
485 static bitmap blocks_with_calls;
486
487 /* Various variables for statistics gathering.  */
488
489 /* Memory used in a pass.
490    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
491    to keep an eye on memory usage.  */
492 static int bytes_used;
493
494 /* GCSE substitutions made.  */
495 static int gcse_subst_count;
496 /* Number of copy instructions created.  */
497 static int gcse_create_count;
498 /* Number of local constants propagated.  */
499 static int local_const_prop_count;
500 /* Number of local copies propagated.  */
501 static int local_copy_prop_count;
502 /* Number of global constants propagated.  */
503 static int global_const_prop_count;
504 /* Number of global copies propagated.  */
505 static int global_copy_prop_count;
506 \f
507 /* For available exprs */
508 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen;
509 \f
510 static void compute_can_copy (void);
511 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
512 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
513 static void *grealloc (void *, size_t);
514 static void *gcse_alloc (unsigned long);
515 static void alloc_gcse_mem (void);
516 static void free_gcse_mem (void);
517 static void alloc_reg_set_mem (int);
518 static void free_reg_set_mem (void);
519 static void record_one_set (int, rtx);
520 static void record_set_info (rtx, const_rtx, void *);
521 static void compute_sets (void);
522 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
523 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
524 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
525 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
526 static int want_to_gcse_p (rtx);
527 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
528 static bool gcse_constant_p (const_rtx);
529 static int oprs_unchanged_p (const_rtx, const_rtx, int);
530 static int oprs_anticipatable_p (const_rtx, const_rtx);
531 static int oprs_available_p (const_rtx, const_rtx);
532 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
533                                   struct hash_table *);
534 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
535 static unsigned int hash_expr (const_rtx, enum machine_mode, int *, int);
536 static unsigned int hash_set (int, int);
537 static int expr_equiv_p (const_rtx, const_rtx);
538 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
539 static void record_last_mem_set_info (rtx);
540 static void record_last_set_info (rtx, const_rtx, void *);
541 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
542 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
543 static void free_hash_table (struct hash_table *);
544 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
545 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
546 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
547 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
548 static void reset_opr_set_tables (void);
549 static int oprs_not_set_p (const_rtx, const_rtx);
550 static void mark_call (rtx);
551 static void mark_set (rtx, rtx);
552 static void mark_clobber (rtx, rtx);
553 static void mark_oprs_set (rtx);
554 static void alloc_cprop_mem (int, int);
555 static void free_cprop_mem (void);
556 static void compute_transp (const_rtx, int, sbitmap *, int);
557 static void compute_transpout (void);
558 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
559                                       struct hash_table *);
560 static void compute_cprop_data (void);
561 static void find_used_regs (rtx *, void *);
562 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
563 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
564 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
565 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, const_rtx, void *);
566 static int load_killed_in_block_p (const_basic_block, int, const_rtx, int);
567 static void canon_list_insert (rtx, const_rtx, void *);
568 static int cprop_insn (rtx, int);
569 static int cprop (int);
570 static void find_implicit_sets (void);
571 static int one_cprop_pass (int, bool, bool);
572 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, bool);
573 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
574 static bool reg_killed_on_edge (const_rtx, const_edge);
575 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
576 static int bypass_conditional_jumps (void);
577 static void alloc_pre_mem (int, int);
578 static void free_pre_mem (void);
579 static void compute_pre_data (void);
580 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
581                                     basic_block);
582 static void insert_insn_end_basic_block (struct expr *, basic_block, int);
583 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
584 static void pre_insert_copies (void);
585 static int pre_delete (void);
586 static int pre_gcse (void);
587 static int one_pre_gcse_pass (int);
588 static void add_label_notes (rtx, rtx);
589 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
590 static void free_code_hoist_mem (void);
591 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
592 static void compute_code_hoist_data (void);
593 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
594 static void hoist_code (void);
595 static int one_code_hoisting_pass (void);
596 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
597 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
598 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
599                                          basic_block, char *);
600 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
601 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
602 static void free_ldst_mems (void);
603 static void print_ldst_list (FILE *);
604 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
605 static int enumerate_ldsts (void);
606 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
607 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
608 static int simple_mem (const_rtx);
609 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
610 static void compute_ld_motion_mems (void);
611 static void trim_ld_motion_mems (void);
612 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
613 static void reg_set_info (rtx, const_rtx, void *);
614 static void reg_clear_last_set (rtx, const_rtx, void *);
615 static bool store_ops_ok (const_rtx, int *);
616 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
617 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
618 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
619 static int compute_store_table (void);
620 static bool load_kills_store (const_rtx, const_rtx, int);
621 static bool find_loads (const_rtx, const_rtx, int);
622 static bool store_killed_in_insn (const_rtx, const_rtx, const_rtx, int);
623 static bool store_killed_after (const_rtx, const_rtx, const_rtx, const_basic_block, int *, rtx *);
624 static bool store_killed_before (const_rtx, const_rtx, const_rtx, const_basic_block, int *);
625 static void build_store_vectors (void);
626 static void insert_insn_start_basic_block (rtx, basic_block);
627 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
628 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
629 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
630 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
631 static void free_store_memory (void);
632 static void store_motion (void);
633 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
634 static void clear_modify_mem_tables (void);
635 static void free_modify_mem_tables (void);
636 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
637 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
638 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, bool, rtx*);
639 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
640 static void local_cprop_pass (bool);
641 static bool is_too_expensive (const char *);
642 \f
643
644 /* Entry point for global common subexpression elimination.
645    F is the first instruction in the function.  Return nonzero if a
646    change is mode.  */
647
648 static int
649 gcse_main (rtx f ATTRIBUTE_UNUSED)
650 {
651   int changed, pass;
652   /* Bytes used at start of pass.  */
653   int initial_bytes_used;
654   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
655   int max_pass_bytes;
656   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
657   char *gcse_obstack_bottom;
658
659   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
660      setjmp, so just punt to be safe.  */
661   if (cfun->calls_setjmp)
662     return 0;
663
664   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
665   run_jump_opt_after_gcse = 0;
666
667   /* Identify the basic block information for this function, including
668      successors and predecessors.  */
669   max_gcse_regno = max_reg_num ();
670
671   df_note_add_problem ();
672   df_analyze ();
673
674   if (dump_file)
675     dump_flow_info (dump_file, dump_flags);
676
677   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
678   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
679       || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
680     return 0;
681
682   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
683   bytes_used = 0;
684
685   /* We need alias.  */
686   init_alias_analysis ();
687   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
688      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
689      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
690      computation.
691
692      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
693      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
694      information about memory sets when we build the hash tables.  */
695
696   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
697   compute_sets ();
698
699   pass = 0;
700   initial_bytes_used = bytes_used;
701   max_pass_bytes = 0;
702   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
703   changed = 1;
704   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
705     {
706       changed = 0;
707       if (dump_file)
708         fprintf (dump_file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
709
710       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
711          and the reg_set_table data.  */
712       bytes_used = initial_bytes_used;
713
714       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
715       max_gcse_regno = max_reg_num ();
716
717       alloc_gcse_mem ();
718
719       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
720          during this pass.  */
721       if (dbg_cnt (cprop1))
722         {
723           timevar_push (TV_CPROP1);
724           changed = one_cprop_pass (pass + 1, false, false);
725           timevar_pop (TV_CPROP1);
726         }
727
728       if (optimize_size)
729         /* Do nothing.  */ ;
730       else
731         {
732           timevar_push (TV_PRE);
733           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
734           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
735              recompute various things which are sized on the number of
736              basic blocks.  */
737           if (changed)
738             {
739               free_modify_mem_tables ();
740               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
741               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
742             }
743           free_reg_set_mem ();
744           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
745           compute_sets ();
746           run_jump_opt_after_gcse = 1;
747           timevar_pop (TV_PRE);
748         }
749
750       if (max_pass_bytes < bytes_used)
751         max_pass_bytes = bytes_used;
752
753       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
754          not re-use the existing allocated memory because the tables
755          will not have info for the insns or registers created by
756          partial redundancy elimination.  */
757       free_gcse_mem ();
758
759       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
760          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
761          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
762          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
763       if (optimize_size)
764         {
765           timevar_push (TV_HOIST);
766           max_gcse_regno = max_reg_num ();
767           alloc_gcse_mem ();
768           changed |= one_code_hoisting_pass ();
769           free_gcse_mem ();
770
771           if (max_pass_bytes < bytes_used)
772             max_pass_bytes = bytes_used;
773           timevar_pop (TV_HOIST);
774         }
775
776       if (dump_file)
777         {
778           fprintf (dump_file, "\n");
779           fflush (dump_file);
780         }
781
782       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
783       pass++;
784     }
785
786   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
787      conditional jumps.  */
788
789   if (dbg_cnt (cprop2))
790     {
791       max_gcse_regno = max_reg_num ();
792       alloc_gcse_mem ();
793
794       /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
795       timevar_push (TV_CPROP2);
796       one_cprop_pass (pass + 1, true, true);
797       timevar_pop (TV_CPROP2);
798       free_gcse_mem ();
799     }
800
801   if (dump_file)
802     {
803       fprintf (dump_file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
804                current_function_name (), n_basic_blocks);
805       fprintf (dump_file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
806                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
807     }
808
809   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
810   free_reg_set_mem ();
811
812   /* We are finished with alias.  */
813   end_alias_analysis ();
814
815   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
816     {
817       timevar_push (TV_LSM);
818       store_motion ();
819       timevar_pop (TV_LSM);
820     }
821
822   /* Record where pseudo-registers are set.  */
823   return run_jump_opt_after_gcse;
824 }
825 \f
826 /* Misc. utilities.  */
827
828 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
829    This is trivially true for integer and floating point values.
830    It may or may not be true for condition codes.  */
831 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
832
833 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
834
835 static void
836 compute_can_copy (void)
837 {
838   int i;
839 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
840   rtx reg, insn;
841 #endif
842   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
843
844   start_sequence ();
845   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
846     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
847       {
848 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
849         can_copy[i] = 0;
850 #else
851         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
852         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
853         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
854           can_copy[i] = 1;
855 #endif
856       }
857     else
858       can_copy[i] = 1;
859
860   end_sequence ();
861 }
862
863 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
864
865 bool
866 can_copy_p (enum machine_mode mode)
867 {
868   static bool can_copy_init_p = false;
869
870   if (! can_copy_init_p)
871     {
872       compute_can_copy ();
873       can_copy_init_p = true;
874     }
875
876   return can_copy[mode] != 0;
877 }
878 \f
879 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
880
881 static void *
882 gmalloc (size_t size)
883 {
884   bytes_used += size;
885   return xmalloc (size);
886 }
887
888 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
889
890 static void *
891 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
892 {
893   bytes_used += nelem * elsize;
894   return xcalloc (nelem, elsize);
895 }
896
897 /* Cover function to xrealloc.
898    We don't record the additional size since we don't know it.
899    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
900
901 static void *
902 grealloc (void *ptr, size_t size)
903 {
904   return xrealloc (ptr, size);
905 }
906
907 /* Cover function to obstack_alloc.  */
908
909 static void *
910 gcse_alloc (unsigned long size)
911 {
912   bytes_used += size;
913   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
914 }
915
916 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
917    and reg/memory set tracking tables.
918
919    This is called at the start of each pass.  */
920
921 static void
922 alloc_gcse_mem (void)
923 {
924   int i;
925   basic_block bb;
926   rtx insn;
927
928   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
929      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
930      and only apply to real insns.
931      (Actually, there are gaps, for insn that are not inside a basic block.
932      but we should never see those anyway, so this is OK.)  */
933
934   max_uid = get_max_uid ();
935   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
936   i = 0;
937   FOR_EACH_BB (bb)
938     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
939       {
940         if (INSN_P (insn))
941           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
942         else
943           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
944       }
945
946   max_cuid = i;
947
948   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
949   reg_set_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
950
951   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
952   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
953   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
954      basic block.  */
955   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
956   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
957   modify_mem_list_set = BITMAP_ALLOC (NULL);
958   blocks_with_calls = BITMAP_ALLOC (NULL);
959 }
960
961 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
962
963 static void
964 free_gcse_mem (void)
965 {
966   free (uid_cuid);
967
968   BITMAP_FREE (reg_set_bitmap);
969
970   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
971   free_modify_mem_tables ();
972   BITMAP_FREE (modify_mem_list_set);
973   BITMAP_FREE (blocks_with_calls);
974 }
975 \f
976 /* Compute the local properties of each recorded expression.
977
978    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
979    other blocks.
980
981    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
982    in the block.
983
984    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
985    at least once and expression would contain the same value if the
986    computation was moved to the end of the block.
987
988    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
989    least once and expression would contain the same value if the computation
990    was moved to the beginning of the block.
991
992    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
993    basically the same information and thus can easily share this code.
994
995    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
996    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
997    particular property.
998
999    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1000    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1001    ABSALTERED.  */
1002
1003 static void
1004 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1005                           struct hash_table *table)
1006 {
1007   unsigned int i;
1008
1009   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1010   if (transp)
1011     {
1012       if (table->set_p)
1013         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1014       else
1015         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1016     }
1017
1018   if (comp)
1019     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1020   if (antloc)
1021     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1022
1023   for (i = 0; i < table->size; i++)
1024     {
1025       struct expr *expr;
1026
1027       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1028         {
1029           int indx = expr->bitmap_index;
1030           struct occr *occr;
1031
1032           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1033              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1034              then reset the bits for those that are.  */
1035           if (transp)
1036             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1037
1038           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1039              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1040           if (antloc)
1041             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1042               {
1043                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1044
1045                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1046                    initialize this.  */
1047                 occr->deleted_p = 0;
1048               }
1049
1050           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1051              we want to set to nonzero in COMP.  */
1052           if (comp)
1053             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1054               {
1055                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1056
1057                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1058                    initialize this.  */
1059                 occr->copied_p = 0;
1060               }
1061
1062           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1063              initialize this.  */
1064           expr->reaching_reg = 0;
1065         }
1066     }
1067 }
1068 \f
1069 /* Register set information.
1070
1071    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1072    modified.  */
1073
1074 static struct obstack reg_set_obstack;
1075
1076 static void
1077 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1078 {
1079   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1080   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1081
1082   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1083 }
1084
1085 static void
1086 free_reg_set_mem (void)
1087 {
1088   free (reg_set_table);
1089   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1090 }
1091
1092 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1093
1094 static void
1095 record_one_set (int regno, rtx insn)
1096 {
1097   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1098   struct reg_set *new_reg_info;
1099
1100   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1101   if (regno >= reg_set_table_size)
1102     {
1103       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1104
1105       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1106                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1107       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1108               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1109       reg_set_table_size = new_size;
1110     }
1111
1112   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1113   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1114   new_reg_info->bb_index = BLOCK_NUM (insn);
1115   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1116   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1117 }
1118
1119 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1120    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1121    occurring.  */
1122
1123 static void
1124 record_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1125 {
1126   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1127
1128   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1129     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1130 }
1131
1132 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1133
1134    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1135    `reg_set_table' for further documentation.  */
1136
1137 static void
1138 compute_sets (void)
1139 {
1140   basic_block bb;
1141   rtx insn;
1142
1143   FOR_EACH_BB (bb)
1144     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1145       if (INSN_P (insn))
1146         note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1147 }
1148 \f
1149 /* Hash table support.  */
1150
1151 struct reg_avail_info
1152 {
1153   basic_block last_bb;
1154   int first_set;
1155   int last_set;
1156 };
1157
1158 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1159 static basic_block current_bb;
1160
1161
1162 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1163    GCSE.  */
1164
1165 static int
1166 want_to_gcse_p (rtx x)
1167 {
1168 #ifdef STACK_REGS
1169   /* On register stack architectures, don't GCSE constants from the
1170      constant pool, as the benefits are often swamped by the overhead
1171      of shuffling the register stack between basic blocks.  */
1172   if (IS_STACK_MODE (GET_MODE (x)))
1173     x = avoid_constant_pool_reference (x);
1174 #endif
1175
1176   switch (GET_CODE (x))
1177     {
1178     case REG:
1179     case SUBREG:
1180     case CONST_INT:
1181     case CONST_DOUBLE:
1182     case CONST_FIXED:
1183     case CONST_VECTOR:
1184     case CALL:
1185       return 0;
1186
1187     default:
1188       return can_assign_to_reg_p (x);
1189     }
1190 }
1191
1192 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1193
1194 static GTY(()) rtx test_insn;
1195
1196 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1197
1198 static bool
1199 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1200 {
1201   int num_clobbers = 0;
1202   int icode;
1203
1204   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1205   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1206     return 1;
1207   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1208     return 0;
1209
1210   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1211      our test insn if we haven't already.  */
1212   if (test_insn == 0)
1213     {
1214       test_insn
1215         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1216                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1217                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1218                                       const0_rtx));
1219       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1220     }
1221
1222   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1223      valid.  */
1224   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1225   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1226   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1227           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1228 }
1229
1230 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1231    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1232    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1233
1234 static int
1235 oprs_unchanged_p (const_rtx x, const_rtx insn, int avail_p)
1236 {
1237   int i, j;
1238   enum rtx_code code;
1239   const char *fmt;
1240
1241   if (x == 0)
1242     return 1;
1243
1244   code = GET_CODE (x);
1245   switch (code)
1246     {
1247     case REG:
1248       {
1249         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1250
1251         if (info->last_bb != current_bb)
1252           return 1;
1253         if (avail_p)
1254           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1255         else
1256           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1257       }
1258
1259     case MEM:
1260       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1261                                   x, avail_p))
1262         return 0;
1263       else
1264         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1265
1266     case PRE_DEC:
1267     case PRE_INC:
1268     case POST_DEC:
1269     case POST_INC:
1270     case PRE_MODIFY:
1271     case POST_MODIFY:
1272       return 0;
1273
1274     case PC:
1275     case CC0: /*FIXME*/
1276     case CONST:
1277     case CONST_INT:
1278     case CONST_DOUBLE:
1279     case CONST_FIXED:
1280     case CONST_VECTOR:
1281     case SYMBOL_REF:
1282     case LABEL_REF:
1283     case ADDR_VEC:
1284     case ADDR_DIFF_VEC:
1285       return 1;
1286
1287     default:
1288       break;
1289     }
1290
1291   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1292     {
1293       if (fmt[i] == 'e')
1294         {
1295           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1296              level, change it into iteration.  This function is called enough
1297              to be worth it.  */
1298           if (i == 0)
1299             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1300
1301           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1302             return 0;
1303         }
1304       else if (fmt[i] == 'E')
1305         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1306           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1307             return 0;
1308     }
1309
1310   return 1;
1311 }
1312
1313 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1314    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1315    conflict between two memory references.  */
1316 static int gcse_mems_conflict_p;
1317
1318 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1319    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1320    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1321    this memory load.  */
1322 static const_rtx gcse_mem_operand;
1323
1324 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1325    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1326    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1327
1328 static void
1329 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1330                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1331 {
1332   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1333          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1334          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1335     dest = XEXP (dest, 0);
1336
1337   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1338      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1339      elsewhere.  */
1340   if (! MEM_P (dest))
1341     return;
1342
1343   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1344      don't mark as killed this time.  */
1345
1346   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1347     {
1348       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1349         gcse_mems_conflict_p = 1;
1350       return;
1351     }
1352
1353   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1354                        rtx_addr_varies_p))
1355     gcse_mems_conflict_p = 1;
1356 }
1357
1358 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1359    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1360    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1361    before UID_LIMIT.
1362
1363    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1364    AVAIL_P to 0.  */
1365
1366 static int
1367 load_killed_in_block_p (const_basic_block bb, int uid_limit, const_rtx x, int avail_p)
1368 {
1369   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1370
1371   /* If this is a readonly then we aren't going to be changing it.  */
1372   if (MEM_READONLY_P (x))
1373     return 0;
1374
1375   while (list_entry)
1376     {
1377       rtx setter;
1378       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1379       if ((avail_p
1380            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1381           || (! avail_p
1382               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1383         {
1384           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1385           continue;
1386         }
1387
1388       setter = XEXP (list_entry, 0);
1389
1390       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1391          to pure functions are never put on the list, so we need not
1392          worry about them.  */
1393       if (CALL_P (setter))
1394         return 1;
1395
1396       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1397          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1398
1399          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1400          communicate via global variables.  Yuk.  */
1401       gcse_mem_operand = x;
1402       gcse_mems_conflict_p = 0;
1403       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1404       if (gcse_mems_conflict_p)
1405         return 1;
1406       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1407     }
1408   return 0;
1409 }
1410
1411 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1412    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1413
1414 static int
1415 oprs_anticipatable_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1416 {
1417   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1418 }
1419
1420 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1421    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1422
1423 static int
1424 oprs_available_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1425 {
1426   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1427 }
1428
1429 /* Hash expression X.
1430
1431    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1432    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1433    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1434    the current size of the hash table to be probed.  */
1435
1436 static unsigned int
1437 hash_expr (const_rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1438            int hash_table_size)
1439 {
1440   unsigned int hash;
1441
1442   *do_not_record_p = 0;
1443
1444   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1445                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1446   return hash % hash_table_size;
1447 }
1448
1449 /* Hash a set of register REGNO.
1450
1451    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1452    propagation code.
1453
1454    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1455
1456 static unsigned int
1457 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1458 {
1459   unsigned int hash;
1460
1461   hash = regno;
1462   return hash % hash_table_size;
1463 }
1464
1465 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1466
1467 static int
1468 expr_equiv_p (const_rtx x, const_rtx y)
1469 {
1470   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1471 }
1472
1473 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1474    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1475    basic block.
1476
1477    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1478    It is only used if X is a CONST_INT.
1479
1480    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1481    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1482
1483 static void
1484 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1485                       int avail_p, struct hash_table *table)
1486 {
1487   int found, do_not_record_p;
1488   unsigned int hash;
1489   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1490   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1491
1492   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1493
1494   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1495      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1496      to or can't handle.  */
1497   if (do_not_record_p)
1498     return;
1499
1500   cur_expr = table->table[hash];
1501   found = 0;
1502
1503   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1504     {
1505       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1506          the list.  */
1507       last_expr = cur_expr;
1508       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1509     }
1510
1511   if (! found)
1512     {
1513       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1514       bytes_used += sizeof (struct expr);
1515       if (table->table[hash] == NULL)
1516         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1517         table->table[hash] = cur_expr;
1518       else
1519         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1520         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1521
1522       /* Set the fields of the expr element.  */
1523       cur_expr->expr = x;
1524       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1525       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1526       cur_expr->antic_occr = NULL;
1527       cur_expr->avail_occr = NULL;
1528     }
1529
1530   /* Now record the occurrence(s).  */
1531   if (antic_p)
1532     {
1533       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1534
1535       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1536         antic_occr = NULL;
1537
1538       if (antic_occr)
1539         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1540            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1541            block and the block is scanned from start to end.  */
1542         ; /* nothing to do */
1543       else
1544         {
1545           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1546           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1547           bytes_used += sizeof (struct occr);
1548           antic_occr->insn = insn;
1549           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1550           antic_occr->deleted_p = 0;
1551           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1552         }
1553     }
1554
1555   if (avail_p)
1556     {
1557       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1558
1559       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1560         {
1561           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1562              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1563              the last one in the block and the block is scanned from start
1564              to end.  */
1565           avail_occr->insn = insn;
1566         }
1567       else
1568         {
1569           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1570           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1571           bytes_used += sizeof (struct occr);
1572           avail_occr->insn = insn;
1573           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1574           avail_occr->deleted_p = 0;
1575           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1576         }
1577     }
1578 }
1579
1580 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1581    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1582    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1583    basic block.  */
1584
1585 static void
1586 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1587 {
1588   int found;
1589   unsigned int hash;
1590   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1591   struct occr *cur_occr;
1592
1593   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1594
1595   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1596
1597   cur_expr = table->table[hash];
1598   found = 0;
1599
1600   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1601     {
1602       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1603          the list.  */
1604       last_expr = cur_expr;
1605       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1606     }
1607
1608   if (! found)
1609     {
1610       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1611       bytes_used += sizeof (struct expr);
1612       if (table->table[hash] == NULL)
1613         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1614         table->table[hash] = cur_expr;
1615       else
1616         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1617         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1618
1619       /* Set the fields of the expr element.
1620          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1621          performed on its operands.  */
1622       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1623       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1624       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1625       cur_expr->antic_occr = NULL;
1626       cur_expr->avail_occr = NULL;
1627     }
1628
1629   /* Now record the occurrence.  */
1630   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1631
1632   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1633     {
1634       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1635          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1636          the last one in the block and the block is scanned from start
1637          to end.  */
1638       cur_occr->insn = insn;
1639     }
1640   else
1641     {
1642       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1643       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1644       bytes_used += sizeof (struct occr);
1645
1646           cur_occr->insn = insn;
1647           cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1648           cur_occr->deleted_p = 0;
1649           cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1650     }
1651 }
1652
1653 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1654    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1655
1656 static bool
1657 gcse_constant_p (const_rtx x)
1658 {
1659   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1660   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1661       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1662       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1663     return true;
1664
1665   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1666      if they are not floating point registers.  */
1667   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1668       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1669       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1670       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1671       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1672     return true;
1673
1674   return CONSTANT_P (x);
1675 }
1676
1677 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1678    expression one).  */
1679
1680 static void
1681 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1682 {
1683   rtx src = SET_SRC (pat);
1684   rtx dest = SET_DEST (pat);
1685   rtx note;
1686
1687   if (GET_CODE (src) == CALL)
1688     hash_scan_call (src, insn, table);
1689
1690   else if (REG_P (dest))
1691     {
1692       unsigned int regno = REGNO (dest);
1693       rtx tmp;
1694
1695       /* See if a REG_EQUAL note shows this equivalent to a simpler expression.
1696
1697          This allows us to do a single GCSE pass and still eliminate
1698          redundant constants, addresses or other expressions that are
1699          constructed with multiple instructions.
1700
1701          However, keep the original SRC if INSN is a simple reg-reg move.  In
1702          In this case, there will almost always be a REG_EQUAL note on the
1703          insn that sets SRC.  By recording the REG_EQUAL value here as SRC
1704          for INSN, we miss copy propagation opportunities and we perform the
1705          same PRE GCSE operation repeatedly on the same REG_EQUAL value if we
1706          do more than one PRE GCSE pass.
1707
1708          Note that this does not impede profitable constant propagations.  We
1709          "look through" reg-reg sets in lookup_avail_set.  */
1710       note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
1711       if (note != 0
1712           && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL
1713           && !REG_P (src)
1714           && (table->set_p
1715               ? gcse_constant_p (XEXP (note, 0))
1716               : want_to_gcse_p (XEXP (note, 0))))
1717         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1718
1719       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1720       if (! table->set_p
1721           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1722           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1723           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1724           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1725              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1726              for now.  */
1727           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1728           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1729           && want_to_gcse_p (src)
1730           /* Don't CSE a nop.  */
1731           && ! set_noop_p (pat)
1732           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1733              At this point this only function parameters should have
1734              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1735              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1736              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1737           && (note == NULL_RTX || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1738         {
1739           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1740              modified before this insn or if this is not the only SET in
1741              this insn.  The latter condition does not have to mean that
1742              SRC itself is not anticipatable, but we just will not be
1743              able to handle code motion of insns with multiple sets.  */
1744           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn)
1745                         && !multiple_sets (insn);
1746           /* An expression is not available if its operands are
1747              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1748              available if this is a branch, because we can't insert
1749              a set after the branch.  */
1750           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1751                          && ! JUMP_P (insn));
1752
1753           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1754         }
1755
1756       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1757       else if (table->set_p
1758                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1759                && ((REG_P (src)
1760                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1761                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1762                     && REGNO (src) != regno)
1763                    || gcse_constant_p (src))
1764                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1765                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1766                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1767                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1768                    || (tmp = next_nonnote_insn (insn)) == NULL_RTX
1769                    || BLOCK_FOR_INSN (tmp) != BLOCK_FOR_INSN (insn)
1770                    || oprs_available_p (pat, tmp)))
1771         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1772     }
1773   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1774      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1775      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1776   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1777       {
1778         unsigned int regno = REGNO (src);
1779
1780         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1781         if (! table->set_p
1782             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1783             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1784            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1785            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1786            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1787               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1788               for now.  */
1789            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1790            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1791            && want_to_gcse_p (dest)
1792            /* Don't CSE a nop.  */
1793            && ! set_noop_p (pat)
1794            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1795               At this point this only function parameters should have
1796               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1797               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1798               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1799            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1800                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1801              {
1802                /* Stores are never anticipatable.  */
1803                int antic_p = 0;
1804                /* An expression is not available if its operands are
1805                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1806                   available if this is a branch, because we can't insert
1807                   a set after the branch.  */
1808                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1809                              && ! JUMP_P (insn);
1810
1811                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1812                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1813                                      antic_p, avail_p, table);
1814              }
1815       }
1816 }
1817
1818 static void
1819 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1820                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1821 {
1822   /* Currently nothing to do.  */
1823 }
1824
1825 static void
1826 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1827                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1828 {
1829   /* Currently nothing to do.  */
1830 }
1831
1832 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1833
1834    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1835
1836    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1837    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1838    are also in the PARALLEL.  Later.
1839
1840    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1841    otherwise it is for the expression hash table.
1842    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1843    not record any expressions.  */
1844
1845 static void
1846 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1847 {
1848   rtx pat = PATTERN (insn);
1849   int i;
1850
1851   if (in_libcall_block)
1852     return;
1853
1854   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1855      what's been modified.  */
1856
1857   if (GET_CODE (pat) == SET)
1858     hash_scan_set (pat, insn, table);
1859   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1860     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1861       {
1862         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1863
1864         if (GET_CODE (x) == SET)
1865           hash_scan_set (x, insn, table);
1866         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1867           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1868         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1869           hash_scan_call (x, insn, table);
1870       }
1871
1872   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1873     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1874   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1875     hash_scan_call (pat, insn, table);
1876 }
1877
1878 static void
1879 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1880 {
1881   int i;
1882   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1883   struct expr **flat_table;
1884   unsigned int *hash_val;
1885   struct expr *expr;
1886
1887   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1888   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1889
1890   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1891     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1892       {
1893         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1894         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1895       }
1896
1897   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1898            name, table->size, table->n_elems);
1899
1900   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1901     if (flat_table[i] != 0)
1902       {
1903         expr = flat_table[i];
1904         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1905                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1906         print_rtl (file, expr->expr);
1907         fprintf (file, "\n");
1908       }
1909
1910   fprintf (file, "\n");
1911
1912   free (flat_table);
1913   free (hash_val);
1914 }
1915
1916 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1917
1918    first_set records the first place in the block where the register
1919    is set and is used to compute "anticipatability".
1920
1921    last_set records the last place in the block where the register
1922    is set and is used to compute "availability".
1923
1924    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1925    valid, as a quick test to invalidate them.
1926
1927    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1928    and is used to compute "transparency".  */
1929
1930 static void
1931 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1932 {
1933   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1934   int cuid = INSN_CUID (insn);
1935
1936   info->last_set = cuid;
1937   if (info->last_bb != current_bb)
1938     {
1939       info->last_bb = current_bb;
1940       info->first_set = cuid;
1941       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1942     }
1943 }
1944
1945
1946 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1947    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1948    taken off pairwise.  */
1949
1950 static void
1951 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, const_rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1952                    void * v_insn)
1953 {
1954   rtx dest_addr, insn;
1955   int bb;
1956
1957   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1958       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1959       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1960     dest = XEXP (dest, 0);
1961
1962   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1963      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1964      elsewhere.  */
1965
1966   if (! MEM_P (dest))
1967     return;
1968
1969   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1970   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1971   insn = (rtx) v_insn;
1972   bb = BLOCK_NUM (insn);
1973
1974   canon_modify_mem_list[bb] =
1975     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1976   canon_modify_mem_list[bb] =
1977     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1978 }
1979
1980 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1981    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1982    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1983
1984 static void
1985 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1986 {
1987   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1988
1989   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1990      everything.  */
1991   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1992   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1993
1994   if (CALL_P (insn))
1995     {
1996       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1997          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1998          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
1999       canon_modify_mem_list[bb] =
2000         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
2001       bitmap_set_bit (blocks_with_calls, bb);
2002     }
2003   else
2004     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
2005 }
2006
2007 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2008    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2009    the SET is taking place.  */
2010
2011 static void
2012 record_last_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2013 {
2014   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2015
2016   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2017     dest = SUBREG_REG (dest);
2018
2019   if (REG_P (dest))
2020     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2021   else if (MEM_P (dest)
2022            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2023            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2024     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2025 }
2026
2027 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2028
2029    Expression entries are placed in the hash table if
2030    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2031    - src is something we want to perform GCSE on,
2032    - none of the operands are subsequently modified in the block
2033
2034    Assignment entries are placed in the hash table if
2035    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2036    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2037    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2038
2039    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2040
2041    TABLE is the table computed.  */
2042
2043 static void
2044 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2045 {
2046   unsigned int i;
2047
2048   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2049      registers are set in which blocks.
2050      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2051      compute.  Later.  */
2052   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2053
2054   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2055   clear_modify_mem_tables ();
2056   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2057   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2058
2059   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2060     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2061
2062   FOR_EACH_BB (current_bb)
2063     {
2064       rtx insn;
2065       unsigned int regno;
2066       int in_libcall_block;
2067
2068       /* First pass over the instructions records information used to
2069          determine when registers and memory are first and last set.
2070          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2071          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2072
2073       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2074         {
2075           if (! INSN_P (insn))
2076             continue;
2077
2078           if (CALL_P (insn))
2079             {
2080               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2081                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2082                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2083
2084               mark_call (insn);
2085             }
2086
2087           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2088         }
2089
2090       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2091       if (table->set_p
2092           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2093         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2094                        BB_HEAD (current_bb), table);
2095
2096       /* The next pass builds the hash table.  */
2097       in_libcall_block = 0;
2098       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2099         if (INSN_P (insn))
2100           {
2101             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2102               in_libcall_block = 1;
2103             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2104               in_libcall_block = 0;
2105             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2106             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2107               in_libcall_block = 0;
2108           }
2109     }
2110
2111   free (reg_avail_info);
2112   reg_avail_info = NULL;
2113 }
2114
2115 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2116    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2117    It is used to determine the number of buckets to use.
2118    SET_P determines whether set or expression table will
2119    be created.  */
2120
2121 static void
2122 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2123 {
2124   int n;
2125
2126   table->size = n_insns / 4;
2127   if (table->size < 11)
2128     table->size = 11;
2129
2130   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2131      Making it an odd number is simplest for now.
2132      ??? Later take some measurements.  */
2133   table->size |= 1;
2134   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2135   table->table = gmalloc (n);
2136   table->set_p = set_p;
2137 }
2138
2139 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2140
2141 static void
2142 free_hash_table (struct hash_table *table)
2143 {
2144   free (table->table);
2145 }
2146
2147 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2148    expression hash table.  */
2149
2150 static void
2151 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2152 {
2153   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2154   table->n_elems = 0;
2155   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2156
2157   compute_hash_table_work (table);
2158 }
2159 \f
2160 /* Expression tracking support.  */
2161
2162 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2163    table entry, or NULL if not found.  */
2164
2165 static struct expr *
2166 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2167 {
2168   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2169   struct expr *expr;
2170
2171   expr = table->table[hash];
2172
2173   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2174     expr = expr->next_same_hash;
2175
2176   return expr;
2177 }
2178
2179 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2180
2181 static struct expr *
2182 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2183 {
2184   do
2185     expr = expr->next_same_hash;
2186   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2187
2188   return expr;
2189 }
2190
2191 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2192    types may be mixed.  */
2193
2194 static void
2195 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2196 {
2197   rtx list, next;
2198
2199   for (list = *listp; list ; list = next)
2200     {
2201       next = XEXP (list, 1);
2202       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2203         free_EXPR_LIST_node (list);
2204       else
2205         free_INSN_LIST_node (list);
2206     }
2207
2208   *listp = NULL;
2209 }
2210
2211 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2212 static void
2213 clear_modify_mem_tables (void)
2214 {
2215   unsigned i;
2216   bitmap_iterator bi;
2217
2218   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2219     {
2220       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2221       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2222     }
2223   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2224   bitmap_clear (blocks_with_calls);
2225 }
2226
2227 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
2228
2229 static void
2230 free_modify_mem_tables (void)
2231 {
2232   clear_modify_mem_tables ();
2233   free (modify_mem_list);
2234   free (canon_modify_mem_list);
2235   modify_mem_list = 0;
2236   canon_modify_mem_list = 0;
2237 }
2238
2239 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2240    start of the block].  */
2241
2242 static void
2243 reset_opr_set_tables (void)
2244 {
2245   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2246      the block.  */
2247   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2248
2249   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2250      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2251      location has been modified.  */
2252   clear_modify_mem_tables ();
2253 }
2254
2255 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2256    INSN's basic block.  */
2257
2258 static int
2259 oprs_not_set_p (const_rtx x, const_rtx insn)
2260 {
2261   int i, j;
2262   enum rtx_code code;
2263   const char *fmt;
2264
2265   if (x == 0)
2266     return 1;
2267
2268   code = GET_CODE (x);
2269   switch (code)
2270     {
2271     case PC:
2272     case CC0:
2273     case CONST:
2274     case CONST_INT:
2275     case CONST_DOUBLE:
2276     case CONST_FIXED:
2277     case CONST_VECTOR:
2278     case SYMBOL_REF:
2279     case LABEL_REF:
2280     case ADDR_VEC:
2281     case ADDR_DIFF_VEC:
2282       return 1;
2283
2284     case MEM:
2285       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2286                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2287         return 0;
2288       else
2289         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2290
2291     case REG:
2292       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2293
2294     default:
2295       break;
2296     }
2297
2298   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2299     {
2300       if (fmt[i] == 'e')
2301         {
2302           /* If we are about to do the last recursive call
2303              needed at this level, change it into iteration.
2304              This function is called enough to be worth it.  */
2305           if (i == 0)
2306             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2307
2308           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2309             return 0;
2310         }
2311       else if (fmt[i] == 'E')
2312         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2313           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2314             return 0;
2315     }
2316
2317   return 1;
2318 }
2319
2320 /* Mark things set by a CALL.  */
2321
2322 static void
2323 mark_call (rtx insn)
2324 {
2325   if (! RTL_CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2326     record_last_mem_set_info (insn);
2327 }
2328
2329 /* Mark things set by a SET.  */
2330
2331 static void
2332 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2333 {
2334   rtx dest = SET_DEST (pat);
2335
2336   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2337          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2338          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2339     dest = XEXP (dest, 0);
2340
2341   if (REG_P (dest))
2342     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2343   else if (MEM_P (dest))
2344     record_last_mem_set_info (insn);
2345
2346   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2347     mark_call (insn);
2348 }
2349
2350 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2351
2352 static void
2353 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2354 {
2355   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2356
2357   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2358     clob = XEXP (clob, 0);
2359
2360   if (REG_P (clob))
2361     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2362   else
2363     record_last_mem_set_info (insn);
2364 }
2365
2366 /* Record things set by INSN.
2367    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2368
2369 static void
2370 mark_oprs_set (rtx insn)
2371 {
2372   rtx pat = PATTERN (insn);
2373   int i;
2374
2375   if (GET_CODE (pat) == SET)
2376     mark_set (pat, insn);
2377   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2378     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2379       {
2380         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2381
2382         if (GET_CODE (x) == SET)
2383           mark_set (x, insn);
2384         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2385           mark_clobber (x, insn);
2386         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2387           mark_call (insn);
2388       }
2389
2390   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2391     mark_clobber (pat, insn);
2392   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2393     mark_call (insn);
2394 }
2395
2396 \f
2397 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2398
2399 /* Local properties of assignments.  */
2400 static sbitmap *cprop_pavloc;
2401 static sbitmap *cprop_absaltered;
2402
2403 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2404 static sbitmap *cprop_avin;
2405 static sbitmap *cprop_avout;
2406
2407 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2408    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2409
2410 static void
2411 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2412 {
2413   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2414   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2415
2416   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2417   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2418 }
2419
2420 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2421
2422 static void
2423 free_cprop_mem (void)
2424 {
2425   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2426   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2427   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2428   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2429 }
2430
2431 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2432    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2433    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2434    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2435    bit in BMAP.  */
2436
2437 static void
2438 compute_transp (const_rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2439 {
2440   int i, j;
2441   basic_block bb;
2442   enum rtx_code code;
2443   reg_set *r;
2444   const char *fmt;
2445
2446   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2447      can't do it when there's no return value.  */
2448  repeat:
2449
2450   if (x == 0)
2451     return;
2452
2453   code = GET_CODE (x);
2454   switch (code)
2455     {
2456     case REG:
2457       if (set_p)
2458         {
2459           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2460             {
2461               FOR_EACH_BB (bb)
2462                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2463                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2464             }
2465           else
2466             {
2467               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2468                 SET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2469             }
2470         }
2471       else
2472         {
2473           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2474             {
2475               FOR_EACH_BB (bb)
2476                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2477                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2478             }
2479           else
2480             {
2481               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2482                 RESET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2483             }
2484         }
2485
2486       return;
2487
2488     case MEM:
2489       if (! MEM_READONLY_P (x))
2490         {
2491           bitmap_iterator bi;
2492           unsigned bb_index;
2493
2494           /* First handle all the blocks with calls.  We don't need to
2495              do any list walking for them.  */
2496           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_calls, 0, bb_index, bi)
2497             {
2498               if (set_p)
2499                 SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2500               else
2501                 RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2502             }
2503
2504             /* Now iterate over the blocks which have memory modifications
2505                but which do not have any calls.  */
2506             EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 
2507                                             blocks_with_calls,
2508                                             0, bb_index, bi)
2509               {
2510                 rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb_index];
2511
2512                 while (list_entry)
2513                   {
2514                     rtx dest, dest_addr;
2515
2516                     /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2517                        Examine each hunk of memory that is modified.  */
2518
2519                     dest = XEXP (list_entry, 0);
2520                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2521                     dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2522
2523                     if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2524                                                x, rtx_addr_varies_p))
2525                       {
2526                         if (set_p)
2527                           SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2528                         else
2529                           RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2530                         break;
2531                       }
2532                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2533                   }
2534               }
2535         }
2536
2537       x = XEXP (x, 0);
2538       goto repeat;
2539
2540     case PC:
2541     case CC0: /*FIXME*/
2542     case CONST:
2543     case CONST_INT:
2544     case CONST_DOUBLE:
2545     case CONST_FIXED:
2546     case CONST_VECTOR:
2547     case SYMBOL_REF:
2548     case LABEL_REF:
2549     case ADDR_VEC:
2550     case ADDR_DIFF_VEC:
2551       return;
2552
2553     default:
2554       break;
2555     }
2556
2557   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2558     {
2559       if (fmt[i] == 'e')
2560         {
2561           /* If we are about to do the last recursive call
2562              needed at this level, change it into iteration.
2563              This function is called enough to be worth it.  */
2564           if (i == 0)
2565             {
2566               x = XEXP (x, i);
2567               goto repeat;
2568             }
2569
2570           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2571         }
2572       else if (fmt[i] == 'E')
2573         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2574           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2575     }
2576 }
2577
2578 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2579    propagation.  */
2580
2581 static void
2582 compute_cprop_data (void)
2583 {
2584   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2585   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2586                      cprop_avout, cprop_avin);
2587 }
2588 \f
2589 /* Copy/constant propagation.  */
2590
2591 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2592 #define MAX_USES 8
2593
2594 /* Table of uses found in an insn.
2595    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2596 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2597
2598 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2599 static int reg_use_count;
2600
2601 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2602    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2603    and contains the number of uses in the table upon exit.
2604
2605    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2606    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2607
2608 static void
2609 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2610 {
2611   int i, j;
2612   enum rtx_code code;
2613   const char *fmt;
2614   rtx x = *xptr;
2615
2616   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2617      can't do it when there's no return value.  */
2618  repeat:
2619   if (x == 0)
2620     return;
2621
2622   code = GET_CODE (x);
2623   if (REG_P (x))
2624     {
2625       if (reg_use_count == MAX_USES)
2626         return;
2627
2628       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2629       reg_use_count++;
2630     }
2631
2632   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2633
2634   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2635     {
2636       if (fmt[i] == 'e')
2637         {
2638           /* If we are about to do the last recursive call
2639              needed at this level, change it into iteration.
2640              This function is called enough to be worth it.  */
2641           if (i == 0)
2642             {
2643               x = XEXP (x, 0);
2644               goto repeat;
2645             }
2646
2647           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2648         }
2649       else if (fmt[i] == 'E')
2650         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2651           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2652     }
2653 }
2654
2655 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2656    Returns nonzero is successful.  */
2657
2658 static int
2659 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2660 {
2661   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2662   rtx src = 0;
2663   int success = 0;
2664   rtx set = single_set (insn);
2665
2666   /* Usually we substitute easy stuff, so we won't copy everything.
2667      We however need to take care to not duplicate non-trivial CONST
2668      expressions.  */
2669   to = copy_rtx (to);
2670
2671   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2672   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2673     success = 1;
2674
2675   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2676   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2677     {
2678       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2679
2680       if (src)
2681         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2682     }
2683
2684   /* If there is already a REG_EQUAL note, update the expression in it
2685      with our replacement.  */
2686   if (note != 0 && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL)
2687     set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL,
2688                          simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from,
2689                          copy_rtx (to)));
2690   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2691     {
2692       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2693          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2694          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2695       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2696
2697       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2698           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2699         success = 1;
2700
2701       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2702          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2703          lose information.  */
2704       if (!success && note == 0 && set != 0
2705           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2706           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2707         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2708     }
2709
2710   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2711      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2712      not to happen, because previous code ought to synthesize
2713      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2714   if (note && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL && REG_P (XEXP (note, 0)))
2715     remove_note (insn, note);
2716
2717   return success;
2718 }
2719
2720 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2721    NULL no such set is found.  */
2722
2723 static struct expr *
2724 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2725 {
2726   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2727      use in a substitution.  */
2728   struct expr *set1 = 0;
2729
2730   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2731      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2732      need two sets like this available at the start of the block:
2733
2734        (set (reg X) (reg Y))
2735        (set (reg Y) (reg X))
2736
2737      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2738      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2739   while (1)
2740     {
2741       rtx src;
2742       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2743
2744       /* Find a set that is available at the start of the block
2745          which contains INSN.  */
2746       while (set)
2747         {
2748           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2749             break;
2750           set = next_set (regno, set);
2751         }
2752
2753       /* If no available set was found we've reached the end of the
2754          (possibly empty) copy chain.  */
2755       if (set == 0)
2756         break;
2757
2758       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2759
2760       src = SET_SRC (set->expr);
2761
2762       /* We know the set is available.
2763          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2764          have changed since the start of the block).
2765
2766          If the source operand changed, we may still use it for the next
2767          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2768
2769       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2770         set1 = set;
2771
2772       /* If the source of the set is anything except a register, then
2773          we have reached the end of the copy chain.  */
2774       if (! REG_P (src))
2775         break;
2776
2777       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2778          and see if we have an available copy into SRC.  */
2779       regno = REGNO (src);
2780     }
2781
2782   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2783      INSN.  */
2784   return set1;
2785 }
2786
2787 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2788    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2789    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2790    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2791    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2792    if a change was made.  */
2793
2794 static int
2795 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2796 {
2797   rtx new, set_src, note_src;
2798   rtx set = pc_set (jump);
2799   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2800
2801   if (note)
2802     {
2803       note_src = XEXP (note, 0);
2804       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2805         note_src = NULL_RTX;
2806     }
2807   else note_src = NULL_RTX;
2808
2809   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2810   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2811
2812   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2813      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2814   if (setcc != NULL_RTX
2815       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2816       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2817     {
2818       rtx setcc_src;
2819       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2820       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2821       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2822                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2823       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2824                                       setcc_src);
2825     }
2826   else
2827     setcc = NULL_RTX;
2828
2829   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2830
2831   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2832   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2833     return 0;
2834
2835   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2836   if (new == pc_rtx)
2837     delete_insn (jump);
2838   else
2839     {
2840       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2841          to one computed by setcc.  */
2842       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2843         return 0;
2844       if (! validate_unshare_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2845         {
2846           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2847              are two registers to be replaced by constants before the entire
2848              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2849              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2850              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2851              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2852              we need to attach a note to the branch itself to make this
2853              optimization work.  */
2854
2855           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2856             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2857           return 0;
2858         }
2859
2860       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2861       if (note_src)
2862         remove_note (jump, note);
2863      }
2864
2865 #ifdef HAVE_cc0
2866   /* Delete the cc0 setter.  */
2867   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2868     delete_insn (setcc);
2869 #endif
2870
2871   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2872
2873   global_const_prop_count++;
2874   if (dump_file != NULL)
2875     {
2876       fprintf (dump_file,
2877                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2878                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2879       print_rtl (dump_file, src);
2880       fprintf (dump_file, "\n");
2881     }
2882   purge_dead_edges (bb);
2883
2884   /* If a conditional jump has been changed into unconditional jump, remove
2885      the jump and make the edge fallthru - this is always called in
2886      cfglayout mode.  */
2887   if (new != pc_rtx && simplejump_p (jump))
2888     {
2889       edge e;
2890       edge_iterator ei;
2891
2892       for (ei = ei_start (bb->succs); (e = ei_safe_edge (ei)); ei_next (&ei))
2893         if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
2894             && BB_HEAD (e->dest) == JUMP_LABEL (jump))
2895           {
2896             e->flags |= EDGE_FALLTHRU;
2897             break;
2898           }
2899       delete_insn (jump);
2900     }
2901
2902   return 1;
2903 }
2904
2905 static bool
2906 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, bool alter_jumps)
2907 {
2908   rtx sset;
2909
2910   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2911      conditional branch instructions first.  */
2912   if (alter_jumps
2913       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2914       && NEXT_INSN (insn)
2915       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2916     {
2917       rtx dest = SET_DEST (sset);
2918       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2919           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2920         return 1;
2921     }
2922
2923   /* Handle normal insns next.  */
2924   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2925       && try_replace_reg (from, to, insn))
2926     return 1;
2927
2928   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2929      We're pretty specific about what we will handle in this
2930      code, we can extend this as necessary over time.
2931
2932      Right now the insn in question must look like
2933      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2934   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2935     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2936   return 0;
2937 }
2938
2939 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2940    The result is nonzero if a change was made.  */
2941
2942 static int
2943 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2944 {
2945   struct reg_use *reg_used;
2946   int changed = 0;
2947   rtx note;
2948
2949   if (!INSN_P (insn))
2950     return 0;
2951
2952   reg_use_count = 0;
2953   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2954
2955   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2956
2957   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2958   if (note)
2959     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2960
2961   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2962        reg_used++, reg_use_count--)
2963     {
2964       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2965       rtx pat, src;
2966       struct expr *set;
2967
2968       /* Ignore registers created by GCSE.
2969          We do this because ...  */
2970       if (regno >= max_gcse_regno)
2971         continue;
2972
2973       /* If the register has already been set in this block, there's
2974          nothing we can do.  */
2975       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2976         continue;
2977
2978       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2979          at the start of the block.  */
2980       set = find_avail_set (regno, insn);
2981       if (! set)
2982         continue;
2983
2984       pat = set->expr;
2985       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2986       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2987
2988       src = SET_SRC (pat);
2989
2990       /* Constant propagation.  */
2991       if (gcse_constant_p (src))
2992         {
2993           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
2994             {
2995               changed = 1;
2996               global_const_prop_count++;
2997               if (dump_file != NULL)
2998                 {
2999                   fprintf (dump_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
3000                   fprintf (dump_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
3001                   print_rtl (dump_file, src);
3002                   fprintf (dump_file, "\n");
3003                 }
3004               if (INSN_DELETED_P (insn))
3005                 return 1;
3006             }
3007         }
3008       else if (REG_P (src)
3009                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3010                && REGNO (src) != regno)
3011         {
3012           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
3013             {
3014               changed = 1;
3015               global_copy_prop_count++;
3016               if (dump_file != NULL)
3017                 {
3018                   fprintf (dump_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3019                            regno, INSN_UID (insn));
3020                   fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
3021                 }
3022
3023               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
3024                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
3025               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
3026                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
3027                  and made things worse.  */
3028             }
3029         }
3030     }
3031
3032   return changed;
3033 }
3034
3035 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
3036    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
3037    restricts the cases we consider to those for which local cprop
3038    can legitimately make replacements.  */
3039
3040 static void
3041 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3042 {
3043   rtx x = *xptr;
3044
3045   if (x == 0)
3046     return;
3047
3048   switch (GET_CODE (x))
3049     {
3050     case ZERO_EXTRACT:
3051     case SIGN_EXTRACT:
3052     case STRICT_LOW_PART:
3053       return;
3054
3055     case PRE_DEC:
3056     case PRE_INC:
3057     case POST_DEC:
3058     case POST_INC:
3059     case PRE_MODIFY:
3060     case POST_MODIFY:
3061       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3062          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3063          codes nonetheless.  */
3064       return;
3065
3066     case SUBREG:
3067       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3068          the non-written words unchanged.  */
3069       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3070         return;
3071       break;
3072
3073     default:
3074       break;
3075     }
3076
3077   find_used_regs (xptr, data);
3078 }
3079
3080 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3081    their REG_EQUAL notes need updating.  */
3082
3083 static bool
3084 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, bool alter_jumps, rtx *libcall_sp)
3085 {
3086   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3087
3088   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3089      change the hard registers mentioned.  */
3090   if (REG_P (x)
3091       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3092           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3093               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3094     {
3095       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3096       struct elt_loc_list *l;
3097
3098       if (!val)
3099         return false;
3100       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3101         {
3102           rtx this_rtx = l->loc;
3103           rtx note;
3104
3105           /* Don't CSE non-constant values out of libcall blocks.  */
3106           if (l->in_libcall && ! CONSTANT_P (this_rtx))
3107             continue;
3108
3109           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3110             newcnst = this_rtx;
3111           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3112               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3113                  At this point this only function parameters should have
3114                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3115                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3116                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3117               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3118                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3119             newreg = this_rtx;
3120         }
3121       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3122         {
3123           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
3124              match the new register, we either have to abandon this replacement
3125              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
3126              or make it delete the REG_EQUAL note, and fix up all passes that
3127              require the REG_EQUAL note there.  */
3128           bool adjusted;
3129
3130           adjusted = adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp);
3131           gcc_assert (adjusted);
3132           
3133           if (dump_file != NULL)
3134             {
3135               fprintf (dump_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3136                        REGNO (x));
3137               fprintf (dump_file, "insn %d with constant ",
3138                        INSN_UID (insn));
3139               print_rtl (dump_file, newcnst);
3140               fprintf (dump_file, "\n");
3141             }
3142           local_const_prop_count++;
3143           return true;
3144         }
3145       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3146         {
3147           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
3148           if (dump_file != NULL)
3149             {
3150               fprintf (dump_file,
3151                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3152                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3153               fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3154             }
3155           local_copy_prop_count++;
3156           return true;
3157         }
3158     }
3159   return false;
3160 }
3161
3162 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3163    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
3164    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
3165    be made.  */
3166 static bool
3167 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
3168 {
3169   rtx end;
3170
3171   while ((end = *libcall_sp++))
3172     {
3173       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3174
3175       if (! note)
3176         continue;
3177
3178       if (REG_P (newval))
3179         {
3180           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
3181             {
3182               do
3183                 {
3184                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3185                   if (! note)
3186                     continue;
3187                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
3188                     return false;
3189                 }
3190               while ((end = *libcall_sp++));
3191               return true;
3192             }
3193         }
3194       XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
3195       df_notes_rescan (end);
3196       insn = end;
3197     }
3198   return true;
3199 }
3200
3201 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3202
3203 /* Do local const/copy propagation (i.e. within each basic block).
3204    If ALTER_JUMPS is true, allow propagating into jump insns, which
3205    could modify the CFG.  */
3206
3207 static void
3208 local_cprop_pass (bool alter_jumps)
3209 {
3210   basic_block bb;
3211   rtx insn;
3212   struct reg_use *reg_used;
3213   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3214   bool changed = false;
3215
3216   cselib_init (false);
3217   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3218   *libcall_sp = 0;
3219   FOR_EACH_BB (bb)
3220     {
3221       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3222         {
3223           if (INSN_P (insn))
3224             {
3225               rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3226
3227               if (note)
3228                 {
3229                   gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3230                   *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3231                 }
3232               note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3233               if (note)
3234                 libcall_sp++;
3235               note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3236               do
3237                 {
3238                   reg_use_count = 0;
3239                   note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs,
3240                              NULL);
3241                   if (note)
3242                     local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3243
3244                   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3245                        reg_used++, reg_use_count--)
3246                     {
3247                       if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3248                                           libcall_sp))
3249                         {
3250                           changed = true;
3251                           break;
3252                         }
3253                     }
3254                   if (INSN_DELETED_P (insn))
3255                     break;
3256                 }
3257               while (reg_use_count);
3258             }
3259           cselib_process_insn (insn);
3260         }
3261
3262       /* Forget everything at the end of a basic block.  Make sure we are
3263          not inside a libcall, they should never cross basic blocks.  */
3264       cselib_clear_table ();
3265       gcc_assert (libcall_sp == &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS]);
3266     }
3267
3268   cselib_finish ();
3269
3270   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3271   if (changed && alter_jumps)
3272     {
3273       delete_unreachable_blocks ();
3274       free_reg_set_mem ();
3275       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3276       compute_sets ();
3277     }
3278 }
3279
3280 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3281    nonzero if a change was made.  */
3282
3283 static int
3284 cprop (int alter_jumps)
3285 {
3286   int changed;
3287   basic_block bb;
3288   rtx insn;
3289
3290   /* Note we start at block 1.  */
3291   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3292     {
3293       if (dump_file != NULL)
3294         fprintf (dump_file, "\n");
3295       return 0;
3296     }
3297
3298   changed = 0;
3299   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3300     {
3301       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3302          start of the block].  */
3303       reset_opr_set_tables ();
3304
3305       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3306         if (INSN_P (insn))
3307           {
3308             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3309
3310             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3311             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3312                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3313             if (! NOTE_P (insn))
3314               mark_oprs_set (insn);
3315           }
3316     }
3317
3318   if (dump_file != NULL)
3319     fprintf (dump_file, "\n");
3320
3321   return changed;
3322 }
3323
3324 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3325    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3326
3327    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3328    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3329    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3330    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3331    recording the value of *every* register scanned by canonicalize_condition,
3332    but this would require some code reorganization.  */
3333
3334 rtx
3335 fis_get_condition (rtx jump)
3336 {
3337   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3338 }
3339
3340 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3341    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3342
3343 static bool
3344 implicit_set_cond_p (const_rtx cond)
3345 {
3346   const enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3347   const_rtx cst = XEXP (cond, 1);
3348
3349   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3350      contain a signed zero.  */
3351   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3352     {
3353       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3354          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3355          the optimization can't be performed.  */
3356       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3357          always return zero for them.  */
3358       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3359         {
3360           REAL_VALUE_TYPE d;
3361           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3362           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3363             return 0;
3364         }
3365       else
3366         return 0;
3367     }
3368
3369   return gcse_constant_p (cst);
3370 }
3371
3372 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3373    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3374    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3375    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3376    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3377    basic block.  */
3378
3379 static void
3380 find_implicit_sets (void)
3381 {
3382   basic_block bb, dest;
3383   unsigned int count;
3384   rtx cond, new;
3385
3386   count = 0;
3387   FOR_EACH_BB (bb)
3388     /* Check for more than one successor.  */
3389     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3390       {
3391         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3392
3393         if (cond
3394             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3395             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3396             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3397             && implicit_set_cond_p (cond))
3398           {
3399             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3400                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3401
3402             if (dest && single_pred_p (dest)
3403                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3404               {
3405                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3406                                              XEXP (cond, 1));
3407                 implicit_sets[dest->index] = new;
3408                 if (dump_file)
3409                   {
3410                     fprintf(dump_file, "Implicit set of reg %d in ",
3411                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3412                     fprintf(dump_file, "basic block %d\n", dest->index);
3413                   }
3414                 count++;
3415               }
3416           }
3417       }
3418
3419   if (dump_file)
3420     fprintf (dump_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3421 }
3422
3423 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3424    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3425    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3426    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3427
3428 static int
3429 one_cprop_pass (int pass, bool cprop_jumps, bool bypass_jumps)
3430 {
3431   int changed = 0;
3432
3433   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3434   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3435
3436   if (cprop_jumps)
3437     local_cprop_pass (cprop_jumps);
3438
3439   /* Determine implicit sets.  */
3440   implicit_sets = XCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
3441   find_implicit_sets ();
3442
3443   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3444   compute_hash_table (&set_hash_table);
3445
3446   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3447   free (implicit_sets);
3448   implicit_sets = NULL;
3449
3450   if (dump_file)
3451     dump_hash_table (dump_file, "SET", &set_hash_table);
3452   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3453     {
3454       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3455       compute_cprop_data ();
3456       changed = cprop (cprop_jumps);
3457       if (bypass_jumps)
3458         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3459       free_cprop_mem ();
3460     }
3461
3462   free_hash_table (&set_hash_table);
3463
3464   if (dump_file)
3465     {
3466       fprintf (dump_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3467                current_function_name (), pass, bytes_used);
3468       fprintf (dump_file, "%d local const props, %d local copy props, ",
3469                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3470       fprintf (dump_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3471                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3472     }
3473   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3474   if (changed && cprop_jumps)
3475     delete_unreachable_blocks ();
3476
3477   return changed;
3478 }
3479 \f
3480 /* Bypass conditional jumps.  */
3481
3482 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3483    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3484    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3485    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3486
3487 static int bypass_last_basic_block;
3488
3489 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3490    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3491    find_avail_set.  */
3492
3493 static struct expr *
3494 find_bypass_set (int regno, int bb)
3495 {
3496   struct expr *result = 0;
3497
3498   for (;;)
3499     {
3500       rtx src;
3501       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3502
3503       while (set)
3504         {
3505           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3506             break;
3507           set = next_set (regno, set);
3508         }
3509
3510       if (set == 0)
3511         break;
3512
3513       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3514
3515       src = SET_SRC (set->expr);
3516       if (gcse_constant_p (src))
3517         result = set;
3518
3519       if (! REG_P (src))
3520         break;
3521
3522       regno = REGNO (src);
3523     }
3524   return result;
3525 }
3526
3527
3528 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3529    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3530    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3531    function is required to check that our data flow analysis is still
3532    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3533
3534 static bool
3535 reg_killed_on_edge (const_rtx reg, const_edge e)
3536 {
3537   rtx insn;
3538
3539   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3540     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3541       return true;
3542
3543   return false;
3544 }
3545
3546 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3547    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3548    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3549    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3550    Returns nonzero if a change was made.
3551
3552    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3553    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3554    these inserted insns when performing its transformations.  */
3555
3556 static int
3557 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3558 {
3559   rtx insn, note;
3560   edge e, edest;
3561   int i, change;
3562   int may_be_loop_header;
3563   unsigned removed_p;
3564   edge_iterator ei;
3565
3566   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3567
3568   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3569   reg_use_count = 0;
3570   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3571   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3572   if (note)
3573     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3574
3575   may_be_loop_header = false;
3576   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3577     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3578       {
3579         may_be_loop_header = true;
3580         break;
3581       }
3582
3583   change = 0;
3584   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3585     {
3586       removed_p = 0;
3587           
3588       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3589         {
3590           ei_next (&ei);
3591           continue;
3592         }
3593
3594       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3595       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3596         {
3597           ei_next (&ei);
3598           continue;
3599         }
3600
3601       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3602          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3603          optimizations, so prevent this.  */
3604       if (may_be_loop_header
3605           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3606         {
3607           ei_next (&ei);
3608           continue;
3609         }
3610
3611       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3612         {
3613           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3614           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3615           basic_block dest, old_dest;
3616           struct expr *set;
3617           rtx src, new;
3618
3619           if (regno >= max_gcse_regno)
3620             continue;
3621
3622           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3623
3624           if (! set)
3625             continue;
3626
3627           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3628           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3629             continue;
3630
3631           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3632
3633           if (setcc != NULL)
3634               src = simplify_replace_rtx (src,
3635                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3636                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3637
3638           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3639                                       SET_SRC (set->expr));
3640
3641           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3642              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3643              has instructions associated with it, as these insns won't
3644              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3645
3646           if (new == pc_rtx)
3647             {
3648               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3649               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3650             }
3651           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3652             {
3653               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3654               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3655               edest = find_edge (bb, dest);
3656               if (edest && edest->insns.r)
3657                 dest = NULL;
3658             }
3659           else
3660             dest = NULL;
3661
3662           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3663              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3664              edges.  */
3665
3666           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc)))
3667               && find_edge (e->src, dest))
3668             dest = NULL;
3669
3670           old_dest = e->dest;
3671           if (dest != NULL
3672               && dest != old_dest
3673               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3674             {
3675               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3676
3677               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3678                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3679               if (setcc)
3680                 {
3681                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3682                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3683                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3684                 }
3685
3686               if (dump_file != NULL)
3687                 {
3688                   fprintf (dump_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3689                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3690                            regno, INSN_UID (jump));
3691                   print_rtl (dump_file, SET_SRC (set->expr));
3692                   fprintf (dump_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3693                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3694                 }
3695               change = 1;
3696               removed_p = 1;
3697               break;
3698             }
3699         }
3700       if (!removed_p)
3701         ei_next (&ei);
3702     }
3703   return change;
3704 }
3705
3706 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3707    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3708    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3709    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3710
3711    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3712
3713 static int
3714 bypass_conditional_jumps (void)
3715 {
3716   basic_block bb;
3717   int changed;
3718   rtx setcc;
3719   rtx insn;
3720   rtx dest;
3721
3722   /* Note we start at block 1.  */
3723   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3724     return 0;
3725
3726   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3727   mark_dfs_back_edges ();
3728
3729   changed = 0;
3730   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3731                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3732     {
3733       /* Check for more than one predecessor.  */
3734       if (!single_pred_p (bb))
3735         {
3736           setcc = NULL_RTX;
3737           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3738             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3739               {
3740                 if (setcc)
3741                   break;
3742                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3743                   break;
3744
3745                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3746                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3747                   setcc = insn;
3748                 else
3749                   break;
3750               }
3751             else if (JUMP_P (insn))
3752               {
3753                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3754                     && onlyjump_p (insn))
3755                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3756                 break;
3757               }
3758             else if (INSN_P (insn))
3759               break;
3760         }
3761     }
3762
3763   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3764      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3765   if (changed)
3766     commit_edge_insertions ();
3767
3768   return changed;
3769 }
3770 \f
3771 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3772
3773 /* Local properties of expressions.  */
3774 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3775 static sbitmap *transp;
3776
3777 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3778    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3779    created by a calls.  */
3780 static sbitmap *transpout;
3781
3782 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3783 static sbitmap *comp;
3784
3785 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3786 static sbitmap *antloc;
3787
3788 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3789    point.  */
3790 static sbitmap *pre_optimal;
3791
3792 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3793 static sbitmap *pre_redundant;
3794
3795 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3796 static sbitmap *pre_insert_map;
3797
3798 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3799 static sbitmap *pre_delete_map;
3800
3801 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3802 static struct edge_list *edge_list;
3803
3804 /* Redundant insns.  */
3805 static sbitmap pre_redundant_insns;
3806
3807 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3808
3809 static void
3810 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3811 {
3812   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3813   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3814   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3815
3816   pre_optimal = NULL;
3817   pre_redundant = NULL;
3818   pre_insert_map = NULL;
3819   pre_delete_map = NULL;
3820   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3821
3822   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3823 }
3824
3825 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3826
3827 static void
3828 free_pre_mem (void)
3829 {
3830   sbitmap_vector_free (transp);
3831   sbitmap_vector_free (comp);
3832
3833   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3834
3835   if (pre_optimal)
3836     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3837   if (pre_redundant)
3838     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3839   if (pre_insert_map)
3840     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3841   if (pre_delete_map)
3842     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3843
3844   transp = comp = NULL;
3845   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3846 }
3847
3848 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3849
3850 static void
3851 compute_pre_data (void)
3852 {
3853   sbitmap trapping_expr;
3854   basic_block bb;
3855   unsigned int ui;
3856
3857   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3858   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3859
3860   /* Collect expressions which might trap.  */
3861   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3862   sbitmap_zero (trapping_expr);
3863   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3864     {
3865       struct expr *e;
3866       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3867         if (may_trap_p (e->expr))
3868           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3869     }
3870
3871   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3872
3873      ~(TRANSP | COMP)
3874   */
3875
3876   FOR_EACH_BB (bb)
3877     {
3878       edge e;
3879       edge_iterator ei;
3880
3881       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3882          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3883          place the instruction on the edge.  So make them neither
3884          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3885       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3886         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3887           {
3888             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3889             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3890             break;
3891           }
3892
3893       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3894       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3895     }
3896
3897   edge_list = pre_edge_lcm (expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3898                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3899   sbitmap_vector_free (antloc);
3900   antloc = NULL;
3901   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3902   ae_kill = NULL;
3903   sbitmap_free (trapping_expr);
3904 }
3905 \f
3906 /* PRE utilities */
3907
3908 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3909    block BB.
3910
3911    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3912    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3913
3914    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3915    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3916    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3917    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3918    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3919    the closest such expression.  */
3920
3921 static int
3922 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3923 {
3924   edge pred;
3925   edge_iterator ei;
3926   
3927   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3928     {
3929       basic_block pred_bb = pred->src;
3930
3931       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3932           /* Has predecessor has already been visited?  */
3933           || visited[pred_bb->index])
3934         ;/* Nothing to do.  */
3935
3936       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3937       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3938         {
3939           /* Is this the occurrence we're looking for?
3940              Note that there's only one generating occurrence per block
3941              so we just need to check the block number.  */
3942           if (occr_bb == pred_bb)
3943             return 1;
3944
3945           visited[pred_bb->index] = 1;
3946         }
3947       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3948       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3949         visited[pred_bb->index] = 1;
3950
3951       /* Neither gen nor kill.  */
3952       else
3953         {
3954           visited[pred_bb->index] = 1;
3955           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3956             return 1;
3957         }
3958     }
3959
3960   /* All paths have been checked.  */
3961   return 0;
3962 }
3963
3964 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3965    memory allocated for that function is returned.  */
3966
3967 static int
3968 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3969 {
3970   int rval;
3971   char *visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
3972
3973   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3974
3975   free (visited);
3976   return rval;
3977 }
3978 \f
3979
3980 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3981    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3982    the value of BB.  */
3983
3984 static rtx
3985 process_insert_insn (struct expr *expr)
3986 {
3987   rtx reg = expr->reaching_reg;
3988   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3989   rtx pat;
3990
3991   start_sequence ();
3992
3993   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3994      just copy it to a register.  */
3995   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3996     emit_move_insn (reg, exp);
3997
3998   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3999      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
4000      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
4001   else
4002     {
4003       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
4004
4005       if (insn_invalid_p (insn))
4006         gcc_unreachable ();
4007     }
4008   
4009
4010   pat = get_insns ();
4011   end_sequence ();
4012
4013   return pat;
4014 }
4015
4016 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
4017
4018    This is used by both the PRE and code hoisting.
4019
4020    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
4021    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
4022    no sense for code hoisting.  */
4023
4024 static void
4025 insert_insn_end_basic_block (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
4026 {
4027   rtx insn = BB_END (bb);
4028   rtx new_insn;
4029   rtx reg = expr->reaching_reg;
4030   int regno = REGNO (reg);
4031   rtx pat, pat_end;
4032
4033   pat = process_insert_insn (expr);
4034   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
4035
4036   pat_end = pat;
4037   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
4038     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
4039
4040   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4041      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
4042      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4043
4044   if (JUMP_P (insn)
4045       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
4046           && (!single_succ_p (bb)
4047               || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4048     {
4049 #ifdef HAVE_cc0
4050       rtx note;
4051 #endif
4052       /* It should always be the case that we can put these instructions
4053          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4054          Check this.  */
4055       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
4056                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4057                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4058
4059       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4060          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4061          the new instruction just before the tablejump.  */
4062       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4063           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4064         insn = prev_real_insn (insn);
4065
4066 #ifdef HAVE_cc0
4067       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4068          if cc0 isn't set.  */
4069       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4070       if (note)
4071         insn = XEXP (note, 0);
4072       else
4073         {
4074           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4075           if (maybe_cc0_setter
4076               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4077               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4078             insn = maybe_cc0_setter;
4079         }
4080 #endif
4081       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4082       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn, bb);
4083     }
4084
4085   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4086      of exception handling.  */
4087   else if (CALL_P (insn)
4088            && (!single_succ_p (bb)
4089                || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4090     {
4091       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4092          we search backward and place the instructions before the first
4093          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4094          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4095
4096          It should always be the case that we can put these instructions
4097          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4098          Check this.  */
4099
4100       gcc_assert (!pre
4101                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4102                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4103
4104       /* Since different machines initialize their parameter registers
4105          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4106          parameter registers.  */
4107       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4108
4109       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4110          before the first parameter load.
4111
4112          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4113          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4114          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4115          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4116          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4117       while (LABEL_P (insn)
4118              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4119         insn = NEXT_INSN (insn);
4120
4121       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn, bb);
4122     }
4123   else
4124     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn, bb);
4125
4126   while (1)
4127     {
4128       if (INSN_P (pat))
4129         {
4130           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4131           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4132         }
4133       if (pat == pat_end)
4134         break;
4135       pat = NEXT_INSN (pat);
4136     }
4137
4138   gcse_create_count++;
4139
4140   if (dump_file)
4141     {
4142       fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4143                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4144       fprintf (dump_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4145                expr->bitmap_index, regno);
4146     }
4147 }
4148
4149 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4150    the expressions fully redundant.  */
4151
4152 static int
4153 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4154 {
4155   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4156   sbitmap *inserted;
4157
4158   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4159      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4160
4161   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4162   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4163   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4164   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4165
4166   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4167     {
4168       int indx;
4169       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4170
4171       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4172         {
4173           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4174
4175           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4176             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4177               {
4178                 struct expr *expr = index_map[j];
4179                 struct occr *occr;
4180
4181                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4182                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4183                   {
4184                     if (! occr->deleted_p)
4185                       continue;
4186
4187                     /* Insert this expression on this edge if it would
4188                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4189                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4190                       {
4191                         rtx insn;
4192                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4193
4194                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4195                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4196                            the previous block. There are several alternatives
4197                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4198                            handling this situation.  This one is easiest for
4199                            now.  */
4200
4201                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
4202                           insert_insn_end_basic_block (index_map[j], bb, 0);
4203                         else
4204                           {
4205                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4206                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4207                           }
4208
4209                         if (dump_file)
4210                           {
4211                             fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4212                                      bb->index,
4213                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4214                             fprintf (dump_file, "copy expression %d\n",
4215                                      expr->bitmap_index);
4216                           }
4217
4218                         update_ld_motion_stores (expr);
4219                         SET_BIT (inserted[e], j);
4220                         did_insert = 1;
4221                         gcse_create_count++;
4222                       }
4223                   }
4224               }
4225         }
4226     }
4227
4228   sbitmap_vector_free (inserted);
4229   return did_insert;
4230 }
4231
4232 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4233    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4234      reaching_reg <- old_reg
4235    it's better to do the following:
4236      reaching_reg <- expr
4237      old_reg      <- reaching_reg
4238    because this way copy propagation can discover additional PRE
4239    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4240    When "expr" is a store, i.e.
4241    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4242      reaching_reg <- old_reg
4243    it's better to add it before as follows:
4244      reaching_reg <- old_reg
4245      MEM          <- reaching_reg.  */
4246
4247 static void
4248 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4249 {
4250   rtx reg = expr->reaching_reg;
4251   int regno = REGNO (reg);
4252   int indx = expr->bitmap_index;
4253   rtx pat = PATTERN (insn);
4254   rtx set, first_set, new_insn;
4255   rtx old_reg;
4256   int i;
4257
4258   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4259   switch (GET_CODE (pat))
4260     {
4261     case SET:
4262       set = pat;
4263       break;
4264
4265     case PARALLEL:
4266       /* Search through the parallel looking for the set whose
4267          source was the expression that we're interested in.  */
4268       first_set = NULL_RTX;
4269       set = NULL_RTX;
4270       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4271         {
4272           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4273           if (GET_CODE (x) == SET)
4274             {
4275               /* If the source was a REG_EQUAL or REG_EQUIV note, we
4276                  may not find an equivalent expression, but in this
4277                  case the PARALLEL will have a single set.  */
4278               if (first_set == NULL_RTX)
4279                 first_set = x;
4280               if (expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4281                 {
4282                   set = x;
4283                   break;
4284                 }
4285             }
4286         }
4287
4288       gcc_assert (first_set);
4289       if (set == NULL_RTX)