OSDN Git Service

d78f82ee89218263b52ad1a5e62a7a0eaa754e58
[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
4    Free Software Foundation, Inc.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
20 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
21 02111-1307, USA.  */
22
23 /* TODO
24    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
25    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
26      calc of how many regs are available in each class and use that to
27      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
28    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
29      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
30      allows more load motion, particularly out of loops.
31    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
32      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
33      recomputing it for each pass
34
35 */
36
37 /* References searched while implementing this.
38
39    Compilers Principles, Techniques and Tools
40    Aho, Sethi, Ullman
41    Addison-Wesley, 1988
42
43    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
44    E. Morel, C. Renvoise
45    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
46
47    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
48    Frederick Chow
49    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
50
51    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
52    D.M. Dhamdhere
53    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
54
55    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
56    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
57    K-H Drechsler, M.P. Stadel
58    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
59
60    Practical Adaptation of the Global Optimization
61    Algorithm of Morel and Renvoise
62    D.M. Dhamdhere
63    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
64
65    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
66    Dependence Graph
67    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
68    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
69
70    Lazy Code Motion
71    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
72    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
73
74    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
75    Time for Reducible Flow Control
76    Thomas Ball
77    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
78    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
79
80    An Efficient Representation for Sparse Sets
81    Preston Briggs, Linda Torczon
82    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
83    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
84
85    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
86    K-H Drechsler, M.P. Stadel
87    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
88
89    Partial Dead Code Elimination
90    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
91    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
92
93    Effective Partial Redundancy Elimination
94    P. Briggs, K.D. Cooper
95    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
96
97    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
98    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
99    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
100
101    Optimal Code Motion: Theory and Practice
102    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
103    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
104
105    The power of assignment motion
106    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
107    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
108
109    Global code motion / global value numbering
110    C. Click
111    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
112
113    Value Driven Redundancy Elimination
114    L.T. Simpson
115    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
116
117    Value Numbering
118    L.T. Simpson
119    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
120
121    High Performance Compilers for Parallel Computing
122    Michael Wolfe
123    Addison-Wesley, 1996
124
125    Advanced Compiler Design and Implementation
126    Steven Muchnick
127    Morgan Kaufmann, 1997
128
129    Building an Optimizing Compiler
130    Robert Morgan
131    Digital Press, 1998
132
133    People wishing to speed up the code here should read:
134      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
135      B.G. Ryder, M.C. Paull
136      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
137
138      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
139      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
140      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
141
142    People wishing to do something different can find various possibilities
143    in the above papers and elsewhere.
144 */
145
146 #include "config.h"
147 #include "system.h"
148 #include "toplev.h"
149
150 #include "rtl.h"
151 #include "tm_p.h"
152 #include "regs.h"
153 #include "hard-reg-set.h"
154 #include "flags.h"
155 #include "real.h"
156 #include "insn-config.h"
157 #include "recog.h"
158 #include "basic-block.h"
159 #include "output.h"
160 #include "function.h"
161 #include "expr.h" 
162 #include "ggc.h"
163 #include "params.h"
164
165 #include "obstack.h"
166 #define obstack_chunk_alloc gmalloc
167 #define obstack_chunk_free free
168
169 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
170    moving loop invariant calculations out of loops.
171
172    Originally this tended to create worse overall code, but several
173    improvements during the development of PRE seem to have made following
174    back edges generally a win.
175
176    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
177    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
178    out of loops.  At some point we might need to move some of those
179    heuristics into gcse.c.  */
180 #define FOLLOW_BACK_EDGES 1
181
182 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
183    are a superset of those done by GCSE.
184
185    We perform the following steps:
186
187    1) Compute basic block information.
188
189    2) Compute table of places where registers are set.
190
191    3) Perform copy/constant propagation.
192
193    4) Perform global cse.
194
195    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
196
197    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
198    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
199    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
200    GCSE will try to use an existing register containing the common
201    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
202    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
203
204    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
205    (set (pseudo-reg) (expression)).
206    Function want_to_gcse_p says what these are.
207
208    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
209    partially redundant).
210
211    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
212    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
213    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
214
215    **********************
216
217    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
218    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
219    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
220    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
221    the expense.
222
223    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
224    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
225    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
226    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
227
228    It was found doing copy propagation between each pass enables further
229    substitutions.
230
231    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
232    awhile to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter max-gcse-passes can
233    be modified if one wants to experiment.
234
235    **********************
236
237    The steps for PRE are:
238
239    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
240
241    2) Perform the data flow analysis for PRE.
242
243    3) Delete the redundant instructions
244
245    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
246       redundant instructions fully redundant.
247
248    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
249       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
250
251    The deletion is done first so that when we do insertions we
252    know which pseudo reg to use.
253
254    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
255    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
256    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
257
258    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
259    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
260    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
261    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
262    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
263    each register in each block and thus can try to use an existing register.
264
265    **********************
266
267    A fair bit of simplicity is created by creating small functions for simple
268    tasks, even when the function is only called in one place.  This may
269    measurably slow things down [or may not] by creating more function call
270    overhead than is necessary.  The source is laid out so that it's trivial
271    to make the affected functions inline so that one can measure what speed
272    up, if any, can be achieved, and maybe later when things settle things can
273    be rearranged.
274
275    Help stamp out big monolithic functions!  */
276 \f
277 /* GCSE global vars.  */
278
279 /* -dG dump file.  */
280 static FILE *gcse_file;
281
282 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
283    want to do this for two cases.
284
285     * If we changed any jumps via cprop.
286
287     * If we added any labels via edge splitting.  */
288
289 static int run_jump_opt_after_gcse;
290
291 /* Bitmaps are normally not included in debugging dumps.
292    However it's useful to be able to print them from GDB.
293    We could create special functions for this, but it's simpler to
294    just allow passing stderr to the dump_foo fns.  Since stderr can
295    be a macro, we store a copy here.  */
296 static FILE *debug_stderr;
297
298 /* An obstack for our working variables.  */
299 static struct obstack gcse_obstack;
300
301 /* Non-zero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
302    This is trivially true for integer and floating point values.
303    It may or may not be true for condition codes.  */
304 static char can_copy_p[(int) NUM_MACHINE_MODES];
305
306 /* Non-zero if can_copy_p has been initialized.  */
307 static int can_copy_init_p;
308
309 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
310
311 /* Hash table of expressions.  */
312
313 struct expr
314 {
315   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
316   rtx expr;
317   /* Index in the available expression bitmaps.  */
318   int bitmap_index;
319   /* Next entry with the same hash.  */
320   struct expr *next_same_hash;
321   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
322      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
323      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
324      to the occurrence and the output is not used between the start of
325      the block and the occurrence.  */
326   struct occr *antic_occr;
327   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
328      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
329      basic block and the operands are not modified by following statements in
330      the basic block [including this insn].  */
331   struct occr *avail_occr;
332   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
333      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
334      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
335   rtx reaching_reg;
336 };
337
338 /* Occurrence of an expression.
339    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
340    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
341
342 struct occr
343 {
344   /* Next occurrence of this expression.  */
345   struct occr *next;
346   /* The insn that computes the expression.  */
347   rtx insn;
348   /* Non-zero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
349   char deleted_p;
350   /* Non-zero if this [available] occurrence has been copied to
351      reaching_reg.  */
352   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
353      the same byte.  */
354   char copied_p;
355 };
356
357 /* Expression and copy propagation hash tables.
358    Each hash table is an array of buckets.
359    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
360    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
361    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
362    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
363    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
364    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
365
366 /* Total size of the expression hash table, in elements.  */
367 static unsigned int expr_hash_table_size;
368
369 /* The table itself.
370    This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
371 static struct expr **expr_hash_table;
372
373 /* Total size of the copy propagation hash table, in elements.  */
374 static unsigned int set_hash_table_size;
375
376 /* The table itself.
377    This is an array of `set_hash_table_size' elements.  */
378 static struct expr **set_hash_table;
379
380 /* Mapping of uids to cuids.
381    Only real insns get cuids.  */
382 static int *uid_cuid;
383
384 /* Highest UID in UID_CUID.  */
385 static int max_uid;
386
387 /* Get the cuid of an insn.  */
388 #ifdef ENABLE_CHECKING
389 #define INSN_CUID(INSN) (INSN_UID (INSN) > max_uid ? (abort (), 0) : uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
390 #else
391 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
392 #endif
393
394 /* Number of cuids.  */
395 static int max_cuid;
396
397 /* Mapping of cuids to insns.  */
398 static rtx *cuid_insn;
399
400 /* Get insn from cuid.  */
401 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
402
403 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
404    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
405    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
406 static unsigned int max_gcse_regno;
407
408 /* Maximum number of cse-able expressions found.  */
409 static int n_exprs;
410
411 /* Maximum number of assignments for copy propagation found.  */
412 static int n_sets;
413
414 /* Table of registers that are modified.
415
416    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
417    is set.
418
419    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
420    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
421    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
422
423    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
424    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
425    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
426    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
427    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
428    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
429    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
430    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
431    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
432    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
433    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
434    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
435    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
436
437 typedef struct reg_set
438 {
439   /* The next setting of this register.  */
440   struct reg_set *next;
441   /* The insn where it was set.  */
442   rtx insn;
443 } reg_set;
444
445 static reg_set **reg_set_table;
446
447 /* Size of `reg_set_table'.
448    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
449    necessary.  */
450 static int reg_set_table_size;
451
452 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
453 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
454
455 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
456    or store motion. 
457    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
458    anything except itself. (ie, loads and stores to a single location).
459    We can then allow movement of these MEM refs with a little special 
460    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
461    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
462    no side effects so we can re-issue the setter value.  
463    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
464    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
465
466 struct ls_expr
467 {
468   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
469   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
470   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
471   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
472   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
473   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
474   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
475   int hash_index;               /* Index when in a hash table.  */
476   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
477 };
478
479 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
480 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
481
482 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
483    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
484    the start of the basic block.  */
485 static regset reg_set_bitmap;
486
487 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
488    This is used by expr_killed_p and compute_transp.
489    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
490    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
491    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
492 static sbitmap *reg_set_in_block;
493
494 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
495    memory within that block.  */
496 static rtx * modify_mem_list;
497 bitmap modify_mem_list_set;
498
499 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
500 static rtx * canon_modify_mem_list;
501 bitmap canon_modify_mem_list_set;
502 /* Various variables for statistics gathering.  */
503
504 /* Memory used in a pass.
505    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
506    to keep an eye on memory usage.  */
507 static int bytes_used;
508
509 /* GCSE substitutions made.  */
510 static int gcse_subst_count;
511 /* Number of copy instructions created.  */
512 static int gcse_create_count;
513 /* Number of constants propagated.  */
514 static int const_prop_count;
515 /* Number of copys propagated.  */
516 static int copy_prop_count;
517 \f
518 /* These variables are used by classic GCSE.
519    Normally they'd be defined a bit later, but `rd_gen' needs to
520    be declared sooner.  */
521
522 /* Each block has a bitmap of each type.
523    The length of each blocks bitmap is:
524
525        max_cuid  - for reaching definitions
526        n_exprs - for available expressions
527
528    Thus we view the bitmaps as 2 dimensional arrays.  i.e.
529    rd_kill[block_num][cuid_num]
530    ae_kill[block_num][expr_num]                  */
531
532 /* For reaching defs */
533 static sbitmap *rd_kill, *rd_gen, *reaching_defs, *rd_out;
534
535 /* for available exprs */
536 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen, *ae_in, *ae_out;
537
538 /* Objects of this type are passed around by the null-pointer check
539    removal routines.  */
540 struct null_pointer_info
541 {
542   /* The basic block being processed.  */
543   int current_block;
544   /* The first register to be handled in this pass.  */
545   unsigned int min_reg;
546   /* One greater than the last register to be handled in this pass.  */
547   unsigned int max_reg;
548   sbitmap *nonnull_local;
549   sbitmap *nonnull_killed;
550 };
551 \f
552 static void compute_can_copy    PARAMS ((void));
553 static char *gmalloc            PARAMS ((unsigned int));
554 static char *grealloc           PARAMS ((char *, unsigned int));
555 static char *gcse_alloc         PARAMS ((unsigned long));
556 static void alloc_gcse_mem      PARAMS ((rtx));
557 static void free_gcse_mem       PARAMS ((void));
558 static void alloc_reg_set_mem   PARAMS ((int));
559 static void free_reg_set_mem    PARAMS ((void));
560 static int get_bitmap_width     PARAMS ((int, int, int));
561 static void record_one_set      PARAMS ((int, rtx));
562 static void record_set_info     PARAMS ((rtx, rtx, void *));
563 static void compute_sets        PARAMS ((rtx));
564 static void hash_scan_insn      PARAMS ((rtx, int, int));
565 static void hash_scan_set       PARAMS ((rtx, rtx, int));
566 static void hash_scan_clobber   PARAMS ((rtx, rtx));
567 static void hash_scan_call      PARAMS ((rtx, rtx));
568 static int want_to_gcse_p       PARAMS ((rtx));
569 static int oprs_unchanged_p     PARAMS ((rtx, rtx, int));
570 static int oprs_anticipatable_p PARAMS ((rtx, rtx));
571 static int oprs_available_p     PARAMS ((rtx, rtx));
572 static void insert_expr_in_table PARAMS ((rtx, enum machine_mode, rtx,
573                                           int, int));
574 static void insert_set_in_table PARAMS ((rtx, rtx));
575 static unsigned int hash_expr   PARAMS ((rtx, enum machine_mode, int *, int));
576 static unsigned int hash_expr_1 PARAMS ((rtx, enum machine_mode, int *));
577 static unsigned int hash_string_1 PARAMS ((const char *));
578 static unsigned int hash_set    PARAMS ((int, int));
579 static int expr_equiv_p         PARAMS ((rtx, rtx));
580 static void record_last_reg_set_info PARAMS ((rtx, int));
581 static void record_last_mem_set_info PARAMS ((rtx));
582 static void record_last_set_info PARAMS ((rtx, rtx, void *));
583 static void compute_hash_table  PARAMS ((int));
584 static void alloc_set_hash_table PARAMS ((int));
585 static void free_set_hash_table PARAMS ((void));
586 static void compute_set_hash_table PARAMS ((void));
587 static void alloc_expr_hash_table PARAMS ((unsigned int));
588 static void free_expr_hash_table PARAMS ((void));
589 static void compute_expr_hash_table PARAMS ((void));
590 static void dump_hash_table     PARAMS ((FILE *, const char *, struct expr **,
591                                          int, int));
592 static struct expr *lookup_expr PARAMS ((rtx));
593 static struct expr *lookup_set  PARAMS ((unsigned int, rtx));
594 static struct expr *next_set    PARAMS ((unsigned int, struct expr *));
595 static void reset_opr_set_tables PARAMS ((void));
596 static int oprs_not_set_p       PARAMS ((rtx, rtx));
597 static void mark_call           PARAMS ((rtx));
598 static void mark_set            PARAMS ((rtx, rtx));
599 static void mark_clobber        PARAMS ((rtx, rtx));
600 static void mark_oprs_set       PARAMS ((rtx));
601 static void alloc_cprop_mem     PARAMS ((int, int));
602 static void free_cprop_mem      PARAMS ((void));
603 static void compute_transp      PARAMS ((rtx, int, sbitmap *, int));
604 static void compute_transpout   PARAMS ((void));
605 static void compute_local_properties PARAMS ((sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
606                                               int));
607 static void compute_cprop_data  PARAMS ((void));
608 static void find_used_regs      PARAMS ((rtx *, void *));
609 static int try_replace_reg      PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
610 static struct expr *find_avail_set PARAMS ((int, rtx));
611 static int cprop_jump           PARAMS ((basic_block, rtx, rtx, rtx));
612 #ifdef HAVE_cc0
613 static int cprop_cc0_jump       PARAMS ((basic_block, rtx, struct reg_use *, rtx));
614 #endif
615 static void mems_conflict_for_gcse_p PARAMS ((rtx, rtx, void *));
616 static int load_killed_in_block_p    PARAMS ((basic_block, int, rtx, int));
617 static void canon_list_insert        PARAMS ((rtx, rtx, void *));
618 static int cprop_insn           PARAMS ((basic_block, rtx, int));
619 static int cprop                PARAMS ((int));
620 static int one_cprop_pass       PARAMS ((int, int));
621 static void alloc_pre_mem       PARAMS ((int, int));
622 static void free_pre_mem        PARAMS ((void));
623 static void compute_pre_data    PARAMS ((void));
624 static int pre_expr_reaches_here_p PARAMS ((basic_block, struct expr *, 
625                                             basic_block));
626 static void insert_insn_end_bb  PARAMS ((struct expr *, basic_block, int));
627 static void pre_insert_copy_insn PARAMS ((struct expr *, rtx));
628 static void pre_insert_copies   PARAMS ((void));
629 static int pre_delete           PARAMS ((void));
630 static int pre_gcse             PARAMS ((void));
631 static int one_pre_gcse_pass    PARAMS ((int));
632 static void add_label_notes     PARAMS ((rtx, rtx));
633 static void alloc_code_hoist_mem PARAMS ((int, int));
634 static void free_code_hoist_mem PARAMS ((void));
635 static void compute_code_hoist_vbeinout PARAMS ((void));
636 static void compute_code_hoist_data PARAMS ((void));
637 static int hoist_expr_reaches_here_p PARAMS ((basic_block, int, basic_block, 
638                                               char *));
639 static void hoist_code          PARAMS ((void));
640 static int one_code_hoisting_pass PARAMS ((void));
641 static void alloc_rd_mem        PARAMS ((int, int));
642 static void free_rd_mem         PARAMS ((void));
643 static void handle_rd_kill_set  PARAMS ((rtx, int, basic_block));
644 static void compute_kill_rd     PARAMS ((void));
645 static void compute_rd          PARAMS ((void));
646 static void alloc_avail_expr_mem PARAMS ((int, int));
647 static void free_avail_expr_mem PARAMS ((void));
648 static void compute_ae_gen      PARAMS ((void));
649 static int expr_killed_p        PARAMS ((rtx, basic_block));
650 static void compute_ae_kill     PARAMS ((sbitmap *, sbitmap *));
651 static int expr_reaches_here_p  PARAMS ((struct occr *, struct expr *,
652                                          basic_block, int));
653 static rtx computing_insn       PARAMS ((struct expr *, rtx));
654 static int def_reaches_here_p   PARAMS ((rtx, rtx));
655 static int can_disregard_other_sets PARAMS ((struct reg_set **, rtx, int));
656 static int handle_avail_expr    PARAMS ((rtx, struct expr *));
657 static int classic_gcse         PARAMS ((void));
658 static int one_classic_gcse_pass PARAMS ((int));
659 static void invalidate_nonnull_info PARAMS ((rtx, rtx, void *));
660 static void delete_null_pointer_checks_1 PARAMS ((unsigned int *,
661                                                   sbitmap *, sbitmap *,
662                                                   struct null_pointer_info *));
663 static rtx process_insert_insn  PARAMS ((struct expr *));
664 static int pre_edge_insert      PARAMS ((struct edge_list *, struct expr **));
665 static int expr_reaches_here_p_work PARAMS ((struct occr *, struct expr *,
666                                              basic_block, int, char *));
667 static int pre_expr_reaches_here_p_work PARAMS ((basic_block, struct expr *,
668                                                  basic_block, char *));
669 static struct ls_expr * ldst_entry      PARAMS ((rtx));
670 static void free_ldst_entry             PARAMS ((struct ls_expr *));
671 static void free_ldst_mems              PARAMS ((void));
672 static void print_ldst_list             PARAMS ((FILE *));
673 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst PARAMS ((rtx));
674 static int enumerate_ldsts              PARAMS ((void));
675 static inline struct ls_expr * first_ls_expr PARAMS ((void));
676 static inline struct ls_expr * next_ls_expr  PARAMS ((struct ls_expr *));
677 static int simple_mem                   PARAMS ((rtx));
678 static void invalidate_any_buried_refs  PARAMS ((rtx));
679 static void compute_ld_motion_mems      PARAMS ((void)); 
680 static void trim_ld_motion_mems         PARAMS ((void));
681 static void update_ld_motion_stores     PARAMS ((struct expr *));
682 static void reg_set_info                PARAMS ((rtx, rtx, void *));
683 static int store_ops_ok                 PARAMS ((rtx, basic_block));
684 static void find_moveable_store         PARAMS ((rtx));
685 static int compute_store_table          PARAMS ((void));
686 static int load_kills_store             PARAMS ((rtx, rtx));
687 static int find_loads                   PARAMS ((rtx, rtx));
688 static int store_killed_in_insn         PARAMS ((rtx, rtx));
689 static int store_killed_after           PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
690 static int store_killed_before          PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
691 static void build_store_vectors         PARAMS ((void));
692 static void insert_insn_start_bb        PARAMS ((rtx, basic_block));
693 static int insert_store                 PARAMS ((struct ls_expr *, edge));
694 static void replace_store_insn          PARAMS ((rtx, rtx, basic_block));
695 static void delete_store                PARAMS ((struct ls_expr *, 
696                                                  basic_block));
697 static void free_store_memory           PARAMS ((void));
698 static void store_motion                PARAMS ((void));
699 static void clear_modify_mem_tables     PARAMS ((void));
700 static void free_modify_mem_tables      PARAMS ((void));
701 \f
702 /* Entry point for global common subexpression elimination.
703    F is the first instruction in the function.  */
704
705 int
706 gcse_main (f, file)
707      rtx f;
708      FILE *file;
709 {
710   int changed, pass;
711   /* Bytes used at start of pass.  */
712   int initial_bytes_used;
713   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
714   int max_pass_bytes;
715   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
716   char *gcse_obstack_bottom;
717
718   /* Insertion of instructions on edges can create new basic blocks; we
719      need the original basic block count so that we can properly deallocate
720      arrays sized on the number of basic blocks originally in the cfg.  */
721   int orig_bb_count;
722   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
723      setjmp, so just punt to be safe.  */
724   if (current_function_calls_setjmp)
725     return 0;
726    
727   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
728   run_jump_opt_after_gcse = 0;
729
730   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
731   debug_stderr = stderr;
732   gcse_file = file;
733
734   /* Identify the basic block information for this function, including
735      successors and predecessors.  */
736   max_gcse_regno = max_reg_num ();
737
738   if (file)
739     dump_flow_info (file);
740
741   orig_bb_count = n_basic_blocks;
742   /* Return if there's nothing to do.  */
743   if (n_basic_blocks <= 1)
744     return 0;
745
746   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
747      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
748      particularly useful.
749
750      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
751      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
752      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
753      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
754   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
755     {
756       if (warn_disabled_optimization)
757         warning ("GCSE disabled: %d > 1000 basic blocks and %d >= 20 edges/basic block",
758                  n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
759       return 0;
760     }
761
762   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
763      storage it's better just to disable the optimization.  */
764   if ((n_basic_blocks 
765        * SBITMAP_SET_SIZE (max_gcse_regno)
766        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
767     {
768       if (warn_disabled_optimization)
769         warning ("GCSE disabled: %d basic blocks and %d registers",
770                  n_basic_blocks, max_gcse_regno);
771
772       return 0;
773     }
774
775   /* See what modes support reg/reg copy operations.  */
776   if (! can_copy_init_p)
777     {
778       compute_can_copy ();
779       can_copy_init_p = 1;
780     }
781
782   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
783   bytes_used = 0;
784
785   /* We need alias.  */
786   init_alias_analysis ();
787   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
788      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
789      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
790      computation.
791
792      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
793      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
794      information about memory sets when we build the hash tables.  */
795
796   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
797   compute_sets (f);
798
799   pass = 0;
800   initial_bytes_used = bytes_used;
801   max_pass_bytes = 0;
802   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
803   changed = 1;
804   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
805     {
806       changed = 0;
807       if (file)
808         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
809
810       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
811          and the reg_set_table data.  */
812       bytes_used = initial_bytes_used;
813
814       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
815       max_gcse_regno = max_reg_num ();
816
817       alloc_gcse_mem (f);
818
819       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
820          during this pass.  */
821       changed = one_cprop_pass (pass + 1, 0);
822
823       if (optimize_size)
824         changed |= one_classic_gcse_pass (pass + 1);
825       else
826         {
827           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
828           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
829              recompute various things which are sized on the number of
830              basic blocks.  */
831           if (changed)
832             {
833               free_modify_mem_tables ();
834               modify_mem_list
835                 = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx));
836               canon_modify_mem_list
837                 = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx));
838               memset ((char *) modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx));
839               memset ((char *) canon_modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx));
840               orig_bb_count = n_basic_blocks;
841             }
842           free_reg_set_mem ();
843           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
844           compute_sets (f);
845           run_jump_opt_after_gcse = 1;
846         }
847
848       if (max_pass_bytes < bytes_used)
849         max_pass_bytes = bytes_used;
850
851       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
852          not re-use the existing allocated memory because the tables
853          will not have info for the insns or registers created by
854          partial redundancy elimination.  */
855       free_gcse_mem ();
856
857       /* It does not make sense to run code hoisting unless we optimizing
858          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
859          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
860          for space, we use a classic gcse algorithm instead of partial
861          redundancy algorithms).  */
862       if (optimize_size)
863         {
864           max_gcse_regno = max_reg_num ();
865           alloc_gcse_mem (f);
866           changed |= one_code_hoisting_pass ();
867           free_gcse_mem ();
868
869           if (max_pass_bytes < bytes_used)
870             max_pass_bytes = bytes_used;
871         }
872
873       if (file)
874         {
875           fprintf (file, "\n");
876           fflush (file);
877         }
878
879       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
880       pass++;
881     }
882
883   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
884      conditional jumps.  */
885
886   max_gcse_regno = max_reg_num ();
887   alloc_gcse_mem (f);
888   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
889   one_cprop_pass (pass + 1, 1);
890   free_gcse_mem ();
891
892   if (file)
893     {
894       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
895                current_function_name, n_basic_blocks);
896       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
897                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
898     }
899
900   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
901   free_reg_set_mem ();
902   /* We are finished with alias.  */
903   end_alias_analysis ();
904   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
905
906   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
907     store_motion ();
908   /* Record where pseudo-registers are set.  */
909   return run_jump_opt_after_gcse;
910 }
911 \f
912 /* Misc. utilities.  */
913
914 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
915
916 static void
917 compute_can_copy ()
918 {
919   int i;
920 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
921   rtx reg, insn;
922 #endif
923   memset (can_copy_p, 0, NUM_MACHINE_MODES);
924
925   start_sequence ();
926   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
927     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
928       {
929 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
930         can_copy_p[i] = 0;
931 #else
932         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
933         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
934         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
935           can_copy_p[i] = 1;
936 #endif
937       }
938     else
939       can_copy_p[i] = 1;
940
941   end_sequence ();
942 }
943 \f
944 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
945
946 static char *
947 gmalloc (size)
948      unsigned int size;
949 {
950   bytes_used += size;
951   return xmalloc (size);
952 }
953
954 /* Cover function to xrealloc.
955    We don't record the additional size since we don't know it.
956    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
957
958 static char *
959 grealloc (ptr, size)
960      char *ptr;
961      unsigned int size;
962 {
963   return xrealloc (ptr, size);
964 }
965
966 /* Cover function to obstack_alloc.
967    We don't need to record the bytes allocated here since
968    obstack_chunk_alloc is set to gmalloc.  */
969
970 static char *
971 gcse_alloc (size)
972      unsigned long size;
973 {
974   return (char *) obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
975 }
976
977 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
978    and reg/memory set tracking tables.
979
980    This is called at the start of each pass.  */
981
982 static void
983 alloc_gcse_mem (f)
984      rtx f;
985 {
986   int i, n;
987   rtx insn;
988
989   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
990      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
991      and only apply to real insns.  */
992
993   max_uid = get_max_uid ();
994   n = (max_uid + 1) * sizeof (int);
995   uid_cuid = (int *) gmalloc (n);
996   memset ((char *) uid_cuid, 0, n);
997   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
998     {
999       if (INSN_P (insn))
1000         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
1001       else
1002         uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
1003     }
1004
1005   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
1006
1007   max_cuid = i;
1008   n = (max_cuid + 1) * sizeof (rtx);
1009   cuid_insn = (rtx *) gmalloc (n);
1010   memset ((char *) cuid_insn, 0, n);
1011   for (insn = f, i = 0; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1012     if (INSN_P (insn))
1013       CUID_INSN (i++) = insn;
1014
1015   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
1016   reg_set_bitmap = BITMAP_XMALLOC ();
1017
1018   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
1019   reg_set_in_block = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks,
1020                                                        max_gcse_regno);
1021   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
1022      basic block.  */
1023   modify_mem_list = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx));
1024   canon_modify_mem_list = (rtx *) gmalloc (n_basic_blocks * sizeof (rtx));
1025   memset ((char *) modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx));
1026   memset ((char *) canon_modify_mem_list, 0, n_basic_blocks * sizeof (rtx));
1027   modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
1028   canon_modify_mem_list_set = BITMAP_XMALLOC ();
1029 }
1030
1031 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
1032
1033 static void
1034 free_gcse_mem ()
1035 {
1036   free (uid_cuid);
1037   free (cuid_insn);
1038
1039   BITMAP_XFREE (reg_set_bitmap);
1040
1041   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
1042   free_modify_mem_tables ();
1043   BITMAP_XFREE (modify_mem_list_set);
1044   BITMAP_XFREE (canon_modify_mem_list_set);
1045 }
1046
1047 /* Many of the global optimization algorithms work by solving dataflow
1048    equations for various expressions.  Initially, some local value is
1049    computed for each expression in each block.  Then, the values across the
1050    various blocks are combined (by following flow graph edges) to arrive at
1051    global values.  Conceptually, each set of equations is independent.  We
1052    may therefore solve all the equations in parallel, solve them one at a
1053    time, or pick any intermediate approach.
1054
1055    When you're going to need N two-dimensional bitmaps, each X (say, the
1056    number of blocks) by Y (say, the number of expressions), call this
1057    function.  It's not important what X and Y represent; only that Y
1058    correspond to the things that can be done in parallel.  This function will
1059    return an appropriate chunking factor C; you should solve C sets of
1060    equations in parallel.  By going through this function, we can easily
1061    trade space against time; by solving fewer equations in parallel we use
1062    less space.  */
1063
1064 static int
1065 get_bitmap_width (n, x, y)
1066      int n;
1067      int x;
1068      int y;
1069 {
1070   /* It's not really worth figuring out *exactly* how much memory will
1071      be used by a particular choice.  The important thing is to get
1072      something approximately right.  */
1073   size_t max_bitmap_memory = 10 * 1024 * 1024;
1074
1075   /* The number of bytes we'd use for a single column of minimum
1076      width.  */
1077   size_t column_size = n * x * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE);
1078
1079   /* Often, it's reasonable just to solve all the equations in
1080      parallel.  */
1081   if (column_size * SBITMAP_SET_SIZE (y) <= max_bitmap_memory)
1082     return y;
1083
1084   /* Otherwise, pick the largest width we can, without going over the
1085      limit.  */
1086   return SBITMAP_ELT_BITS * ((max_bitmap_memory + column_size - 1)
1087                              / column_size);
1088 }
1089 \f
1090 /* Compute the local properties of each recorded expression.
1091
1092    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
1093    other blocks.
1094
1095    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
1096    in the block.
1097
1098    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
1099    at least once and expression would contain the same value if the
1100    computation was moved to the end of the block.
1101
1102    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1103    least once and expression would contain the same value if the computation
1104    was moved to the beginning of the block.
1105
1106    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1107    basically the same information and thus can easily share this code.
1108
1109    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1110    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1111    particular property.
1112
1113    SETP controls which hash table to look at.  If zero, this routine looks at
1114    the expr hash table; if nonzero this routine looks at the set hash table.
1115    Additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1116    ABSALTERED.  */
1117  
1118 static void
1119 compute_local_properties (transp, comp, antloc, setp)
1120      sbitmap *transp;
1121      sbitmap *comp;
1122      sbitmap *antloc;
1123      int setp;
1124 {
1125   unsigned int i, hash_table_size;
1126   struct expr **hash_table;
1127   
1128   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1129   if (transp)
1130     {
1131       if (setp)
1132         sbitmap_vector_zero (transp, n_basic_blocks);
1133       else
1134         sbitmap_vector_ones (transp, n_basic_blocks);
1135     }
1136
1137   if (comp)
1138     sbitmap_vector_zero (comp, n_basic_blocks);
1139   if (antloc)
1140     sbitmap_vector_zero (antloc, n_basic_blocks);
1141
1142   /* We use the same code for cprop, pre and hoisting.  For cprop
1143      we care about the set hash table, for pre and hoisting we
1144      care about the expr hash table.  */
1145   hash_table_size = setp ? set_hash_table_size : expr_hash_table_size;
1146   hash_table = setp ? set_hash_table : expr_hash_table;
1147
1148   for (i = 0; i < hash_table_size; i++)
1149     {
1150       struct expr *expr;
1151
1152       for (expr = hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1153         {
1154           int indx = expr->bitmap_index;
1155           struct occr *occr;
1156
1157           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1158              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1159              then reset the bits for those that are.  */
1160           if (transp)
1161             compute_transp (expr->expr, indx, transp, setp);
1162
1163           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1164              we want to set to non-zero in ANTLOC.  */
1165           if (antloc)
1166             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1167               {
1168                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1169
1170                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1171                    initialize this.  */
1172                 occr->deleted_p = 0;
1173               }
1174
1175           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1176              we want to set to non-zero in COMP.  */
1177           if (comp)
1178             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1179               {
1180                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1181
1182                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1183                    initialize this.  */
1184                 occr->copied_p = 0;
1185               }
1186
1187           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1188              initialize this.  */
1189           expr->reaching_reg = 0;
1190         }
1191     }
1192 }
1193 \f
1194 /* Register set information.
1195
1196    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1197    modified.  */
1198
1199 static struct obstack reg_set_obstack;
1200
1201 static void
1202 alloc_reg_set_mem (n_regs)
1203      int n_regs;
1204 {
1205   unsigned int n;
1206
1207   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1208   n = reg_set_table_size * sizeof (struct reg_set *);
1209   reg_set_table = (struct reg_set **) gmalloc (n);
1210   memset ((char *) reg_set_table, 0, n);
1211
1212   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1213 }
1214
1215 static void
1216 free_reg_set_mem ()
1217 {
1218   free (reg_set_table);
1219   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1220 }
1221
1222 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1223
1224 static void
1225 record_one_set (regno, insn)
1226      int regno;
1227      rtx insn;
1228 {
1229   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1230   struct reg_set *new_reg_info;
1231
1232   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1233   if (regno >= reg_set_table_size)
1234     {
1235       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1236
1237       reg_set_table
1238         = (struct reg_set **) grealloc ((char *) reg_set_table,
1239                                         new_size * sizeof (struct reg_set *));
1240       memset ((char *) (reg_set_table + reg_set_table_size), 0,
1241               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1242       reg_set_table_size = new_size;
1243     }
1244
1245   new_reg_info = (struct reg_set *) obstack_alloc (&reg_set_obstack,
1246                                                    sizeof (struct reg_set));
1247   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1248   new_reg_info->insn = insn;
1249   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1250   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1251 }
1252
1253 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1254    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1255    occurring.  */
1256
1257 static void
1258 record_set_info (dest, setter, data)
1259      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
1260      void *data;
1261 {
1262   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1263
1264   if (GET_CODE (dest) == REG && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1265     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1266 }
1267
1268 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1269
1270    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1271    `reg_set_table' for further documenation.  */
1272
1273 static void
1274 compute_sets (f)
1275      rtx f;
1276 {
1277   rtx insn;
1278
1279   for (insn = f; insn != 0; insn = NEXT_INSN (insn))
1280     if (INSN_P (insn))
1281       note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1282 }
1283 \f
1284 /* Hash table support.  */
1285
1286 /* For each register, the cuid of the first/last insn in the block
1287    that set it, or -1 if not set.  */
1288 #define NEVER_SET -1
1289
1290 struct reg_avail_info
1291 {
1292   int last_bb;
1293   int first_set;
1294   int last_set;
1295 };
1296
1297 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1298 static int current_bb;
1299
1300
1301 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1302    GCSE.  */
1303
1304 static int
1305 want_to_gcse_p (x)
1306      rtx x;
1307 {
1308   static rtx test_insn = 0;
1309   int num_clobbers = 0;
1310   int icode;
1311
1312   switch (GET_CODE (x))
1313     {
1314     case REG:
1315     case SUBREG:
1316     case CONST_INT:
1317     case CONST_DOUBLE:
1318     case CONST_VECTOR:
1319     case CALL:
1320       return 0;
1321
1322     default:
1323       break;
1324     }
1325
1326   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1327   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1328     return 1;
1329   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1330     return 0;
1331
1332   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1333      our test insn if we haven't already.  */
1334   if (test_insn == 0)
1335     {
1336       test_insn
1337         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1338                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1339                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1340                                       const0_rtx));
1341       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1342       ggc_add_rtx_root (&test_insn, 1);
1343     }
1344
1345   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1346      valid.  */
1347   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1348   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1349   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1350           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1351 }
1352
1353 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from the
1354    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1355    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1356
1357 static int
1358 oprs_unchanged_p (x, insn, avail_p)
1359      rtx x, insn;
1360      int avail_p;
1361 {
1362   int i, j;
1363   enum rtx_code code;
1364   const char *fmt;
1365
1366   if (x == 0)
1367     return 1;
1368
1369   code = GET_CODE (x);
1370   switch (code)
1371     {
1372     case REG:
1373       {
1374         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1375
1376         if (info->last_bb != current_bb)
1377           return 1;
1378         if (avail_p)
1379           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1380         else
1381           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1382       }
1383
1384     case MEM:
1385       if (load_killed_in_block_p (BASIC_BLOCK (current_bb), INSN_CUID (insn),
1386                                   x, avail_p))
1387         return 0;
1388       else
1389         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1390
1391     case PRE_DEC:
1392     case PRE_INC:
1393     case POST_DEC:
1394     case POST_INC:
1395     case PRE_MODIFY:
1396     case POST_MODIFY:
1397       return 0;
1398
1399     case PC:
1400     case CC0: /*FIXME*/
1401     case CONST:
1402     case CONST_INT:
1403     case CONST_DOUBLE:
1404     case CONST_VECTOR:
1405     case SYMBOL_REF:
1406     case LABEL_REF:
1407     case ADDR_VEC:
1408     case ADDR_DIFF_VEC:
1409       return 1;
1410
1411     default:
1412       break;
1413     }
1414
1415   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1416     {
1417       if (fmt[i] == 'e')
1418         {
1419           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1420              level, change it into iteration.  This function is called enough
1421              to be worth it.  */
1422           if (i == 0)
1423             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1424
1425           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1426             return 0;
1427         }
1428       else if (fmt[i] == 'E')
1429         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1430           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1431             return 0;
1432     }
1433
1434   return 1;
1435 }
1436
1437 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1438    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1439    conflict between two memory references.  */
1440 static int gcse_mems_conflict_p;
1441
1442 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1443    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1444    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1445    this memory load.  */
1446 static rtx gcse_mem_operand;
1447
1448 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1449    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1450    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1451
1452 static void
1453 mems_conflict_for_gcse_p (dest, setter, data)
1454      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
1455      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
1456 {
1457   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1458          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1459          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
1460          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1461     dest = XEXP (dest, 0);
1462
1463   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1464      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1465      elsewhere.  */
1466   if (GET_CODE (dest) != MEM)
1467     return;
1468
1469   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1470      don't mark as killed this time.  */ 
1471   
1472   if (dest == gcse_mem_operand && pre_ldst_mems != NULL)
1473     {
1474       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1475         gcse_mems_conflict_p = 1;
1476       return;
1477     }
1478
1479   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1480                        rtx_addr_varies_p))
1481     gcse_mems_conflict_p = 1;
1482 }
1483
1484 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1485    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1486    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1487    before UID_LIMIT.
1488
1489    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1490    AVAIL_P to 0.  */
1491
1492 static int
1493 load_killed_in_block_p (bb, uid_limit, x, avail_p)
1494      basic_block bb;
1495      int uid_limit;
1496      rtx x;
1497      int avail_p;
1498 {
1499   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1500   while (list_entry)
1501     {
1502       rtx setter;
1503       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1504       if ((avail_p
1505            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1506           || (! avail_p
1507               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1508         {
1509           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1510           continue;
1511         }
1512
1513       setter = XEXP (list_entry, 0);
1514
1515       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1516          to pure functions are never put on the list, so we need not
1517          worry about them.  */
1518       if (GET_CODE (setter) == CALL_INSN)
1519         return 1;
1520
1521       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1522          note_stores to examine each hunk of memory that is modified. 
1523
1524          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1525          communicate via global variables.  Yuk.  */
1526       gcse_mem_operand = x;
1527       gcse_mems_conflict_p = 0;
1528       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1529       if (gcse_mems_conflict_p)
1530         return 1;
1531       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1532     }
1533   return 0;
1534 }
1535
1536 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from
1537    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1538
1539 static int
1540 oprs_anticipatable_p (x, insn)
1541      rtx x, insn;
1542 {
1543   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1544 }
1545
1546 /* Return non-zero if the operands of expression X are unchanged from
1547    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1548
1549 static int
1550 oprs_available_p (x, insn)
1551      rtx x, insn;
1552 {
1553   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1554 }
1555
1556 /* Hash expression X.
1557
1558    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1559    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1560    something we don't want to insert in the table.
1561
1562    ??? One might want to merge this with canon_hash.  Later.  */
1563
1564 static unsigned int
1565 hash_expr (x, mode, do_not_record_p, hash_table_size)
1566      rtx x;
1567      enum machine_mode mode;
1568      int *do_not_record_p;
1569      int hash_table_size;
1570 {
1571   unsigned int hash;
1572
1573   *do_not_record_p = 0;
1574
1575   hash = hash_expr_1 (x, mode, do_not_record_p);
1576   return hash % hash_table_size;
1577 }
1578
1579 /* Hash a string.  Just add its bytes up.  */
1580
1581 static inline unsigned
1582 hash_string_1 (ps)
1583      const char *ps;
1584 {
1585   unsigned hash = 0;
1586   const unsigned char *p = (const unsigned char *) ps;
1587   
1588   if (p)
1589     while (*p)
1590       hash += *p++;
1591
1592   return hash;
1593 }
1594
1595 /* Subroutine of hash_expr to do the actual work.  */
1596
1597 static unsigned int
1598 hash_expr_1 (x, mode, do_not_record_p)
1599      rtx x;
1600      enum machine_mode mode;
1601      int *do_not_record_p;
1602 {
1603   int i, j;
1604   unsigned hash = 0;
1605   enum rtx_code code;
1606   const char *fmt;
1607
1608   /* Used to turn recursion into iteration.  We can't rely on GCC's
1609      tail-recursion eliminatio since we need to keep accumulating values
1610      in HASH.  */
1611
1612   if (x == 0)
1613     return hash;
1614
1615  repeat:
1616   code = GET_CODE (x);
1617   switch (code)
1618     {
1619     case REG:
1620       hash += ((unsigned int) REG << 7) + REGNO (x);
1621       return hash;
1622
1623     case CONST_INT:
1624       hash += (((unsigned int) CONST_INT << 7) + (unsigned int) mode
1625                + (unsigned int) INTVAL (x));
1626       return hash;
1627
1628     case CONST_DOUBLE:
1629       /* This is like the general case, except that it only counts
1630          the integers representing the constant.  */
1631       hash += (unsigned int) code + (unsigned int) GET_MODE (x);
1632       if (GET_MODE (x) != VOIDmode)
1633         for (i = 2; i < GET_RTX_LENGTH (CONST_DOUBLE); i++)
1634           hash += (unsigned int) XWINT (x, i);
1635       else
1636         hash += ((unsigned int) CONST_DOUBLE_LOW (x)
1637                  + (unsigned int) CONST_DOUBLE_HIGH (x));
1638       return hash;
1639
1640     case CONST_VECTOR:
1641       {
1642         int units;
1643         rtx elt;
1644
1645         units = CONST_VECTOR_NUNITS (x);
1646
1647         for (i = 0; i < units; ++i)
1648           {
1649             elt = CONST_VECTOR_ELT (x, i);
1650             hash += hash_expr_1 (elt, GET_MODE (elt), do_not_record_p);
1651           }
1652
1653         return hash;
1654       }
1655
1656       /* Assume there is only one rtx object for any given label.  */
1657     case LABEL_REF:
1658       /* We don't hash on the address of the CODE_LABEL to avoid bootstrap
1659          differences and differences between each stage's debugging dumps.  */
1660       hash += (((unsigned int) LABEL_REF << 7)
1661                + CODE_LABEL_NUMBER (XEXP (x, 0)));
1662       return hash;
1663
1664     case SYMBOL_REF:
1665       {
1666         /* Don't hash on the symbol's address to avoid bootstrap differences.
1667            Different hash values may cause expressions to be recorded in
1668            different orders and thus different registers to be used in the
1669            final assembler.  This also avoids differences in the dump files
1670            between various stages.  */
1671         unsigned int h = 0;
1672         const unsigned char *p = (const unsigned char *) XSTR (x, 0);
1673
1674         while (*p)
1675           h += (h << 7) + *p++; /* ??? revisit */
1676
1677         hash += ((unsigned int) SYMBOL_REF << 7) + h;
1678         return hash;
1679       }
1680
1681     case MEM:
1682       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1683         {
1684           *do_not_record_p = 1;
1685           return 0;
1686         }
1687
1688       hash += (unsigned int) MEM;
1689       hash += MEM_ALIAS_SET (x);
1690       x = XEXP (x, 0);
1691       goto repeat;
1692
1693     case PRE_DEC:
1694     case PRE_INC:
1695     case POST_DEC:
1696     case POST_INC:
1697     case PC:
1698     case CC0:
1699     case CALL:
1700     case UNSPEC_VOLATILE:
1701       *do_not_record_p = 1;
1702       return 0;
1703
1704     case ASM_OPERANDS:
1705       if (MEM_VOLATILE_P (x))
1706         {
1707           *do_not_record_p = 1;
1708           return 0;
1709         }
1710       else
1711         {
1712           /* We don't want to take the filename and line into account.  */
1713           hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x)
1714             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x))
1715             + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x))
1716             + (unsigned) ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x);
1717
1718           if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1719             {
1720               for (i = 1; i < ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x); i++)
1721                 {
1722                   hash += (hash_expr_1 (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1723                                         GET_MODE (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i)),
1724                                         do_not_record_p)
1725                            + hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT
1726                                             (x, i)));
1727                 }
1728
1729               hash += hash_string_1 (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, 0));
1730               x = ASM_OPERANDS_INPUT (x, 0);
1731               mode = GET_MODE (x);
1732               goto repeat;
1733             }
1734           return hash;
1735         }
1736
1737     default:
1738       break;
1739     }
1740
1741   hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x);
1742   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1743     {
1744       if (fmt[i] == 'e')
1745         {
1746           /* If we are about to do the last recursive call
1747              needed at this level, change it into iteration.
1748              This function is called enough to be worth it.  */
1749           if (i == 0)
1750             {
1751               x = XEXP (x, i);
1752               goto repeat;
1753             }
1754
1755           hash += hash_expr_1 (XEXP (x, i), 0, do_not_record_p);
1756           if (*do_not_record_p)
1757             return 0;
1758         }
1759
1760       else if (fmt[i] == 'E')
1761         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1762           {
1763             hash += hash_expr_1 (XVECEXP (x, i, j), 0, do_not_record_p);
1764             if (*do_not_record_p)
1765               return 0;
1766           }
1767
1768       else if (fmt[i] == 's')
1769         hash += hash_string_1 (XSTR (x, i));
1770       else if (fmt[i] == 'i')
1771         hash += (unsigned int) XINT (x, i);
1772       else
1773         abort ();
1774     }
1775
1776   return hash;
1777 }
1778
1779 /* Hash a set of register REGNO.
1780
1781    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1782    propagation code.
1783
1784    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1785
1786 static unsigned int
1787 hash_set (regno, hash_table_size)
1788      int regno;
1789      int hash_table_size;
1790 {
1791   unsigned int hash;
1792
1793   hash = regno;
1794   return hash % hash_table_size;
1795 }
1796
1797 /* Return non-zero if exp1 is equivalent to exp2.
1798    ??? Borrowed from cse.c.  Might want to remerge with cse.c.  Later.  */
1799
1800 static int
1801 expr_equiv_p (x, y)
1802      rtx x, y;
1803 {
1804   int i, j;
1805   enum rtx_code code;
1806   const char *fmt;
1807
1808   if (x == y)
1809     return 1;
1810
1811   if (x == 0 || y == 0)
1812     return x == y;
1813
1814   code = GET_CODE (x);
1815   if (code != GET_CODE (y))
1816     return 0;
1817
1818   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.  */
1819   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
1820     return 0;
1821
1822   switch (code)
1823     {
1824     case PC:
1825     case CC0:
1826       return x == y;
1827
1828     case CONST_INT:
1829       return INTVAL (x) == INTVAL (y);
1830
1831     case LABEL_REF:
1832       return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
1833
1834     case SYMBOL_REF:
1835       return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
1836
1837     case REG:
1838       return REGNO (x) == REGNO (y);
1839
1840     case MEM:
1841       /* Can't merge two expressions in different alias sets, since we can
1842          decide that the expression is transparent in a block when it isn't,
1843          due to it being set with the different alias set.  */
1844       if (MEM_ALIAS_SET (x) != MEM_ALIAS_SET (y))
1845         return 0;
1846       break;
1847
1848     /*  For commutative operations, check both orders.  */
1849     case PLUS:
1850     case MULT:
1851     case AND:
1852     case IOR:
1853     case XOR:
1854     case NE:
1855     case EQ:
1856       return ((expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0))
1857                && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1)))
1858               || (expr_equiv_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1))
1859                   && expr_equiv_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0))));
1860
1861     case ASM_OPERANDS:
1862       /* We don't use the generic code below because we want to
1863          disregard filename and line numbers.  */
1864
1865       /* A volatile asm isn't equivalent to any other.  */
1866       if (MEM_VOLATILE_P (x) || MEM_VOLATILE_P (y))
1867         return 0;
1868
1869       if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y)
1870           || strcmp (ASM_OPERANDS_TEMPLATE (x), ASM_OPERANDS_TEMPLATE (y))
1871           || strcmp (ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (x),
1872                      ASM_OPERANDS_OUTPUT_CONSTRAINT (y))
1873           || ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (x) != ASM_OPERANDS_OUTPUT_IDX (y)
1874           || ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) != ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (y))
1875         return 0;
1876
1877       if (ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x))
1878         {
1879           for (i = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (x) - 1; i >= 0; i--)
1880             if (! expr_equiv_p (ASM_OPERANDS_INPUT (x, i),
1881                                 ASM_OPERANDS_INPUT (y, i))
1882                 || strcmp (ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (x, i),
1883                            ASM_OPERANDS_INPUT_CONSTRAINT (y, i)))
1884               return 0;
1885         }
1886
1887       return 1;
1888
1889     default:
1890       break;
1891     }
1892
1893   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
1894      fail to match, return 0 for the whole thing.  */
1895
1896   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1897   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1898     {
1899       switch (fmt[i])
1900         {
1901         case 'e':
1902           if (! expr_equiv_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i)))
1903             return 0;
1904           break;
1905
1906         case 'E':
1907           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
1908             return 0;
1909           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1910             if (! expr_equiv_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j)))
1911               return 0;
1912           break;
1913
1914         case 's':
1915           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
1916             return 0;
1917           break;
1918
1919         case 'i':
1920           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
1921             return 0;
1922           break;
1923
1924         case 'w':
1925           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
1926             return 0;
1927         break;
1928
1929         case '0':
1930           break;
1931
1932         default:
1933           abort ();
1934         }
1935     }
1936
1937   return 1;
1938 }
1939
1940 /* Insert expression X in INSN in the hash table.
1941    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1942    basic block.
1943
1944    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1945    It is only used if X is a CONST_INT.
1946
1947    ANTIC_P is non-zero if X is an anticipatable expression.
1948    AVAIL_P is non-zero if X is an available expression.  */
1949
1950 static void
1951 insert_expr_in_table (x, mode, insn, antic_p, avail_p)
1952      rtx x;
1953      enum machine_mode mode;
1954      rtx insn;
1955      int antic_p, avail_p;
1956 {
1957   int found, do_not_record_p;
1958   unsigned int hash;
1959   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1960   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1961   struct occr *last_occr = NULL;
1962
1963   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, expr_hash_table_size);
1964
1965   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1966      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1967      to or can't handle.  */
1968   if (do_not_record_p)
1969     return;
1970
1971   cur_expr = expr_hash_table[hash];
1972   found = 0;
1973
1974   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1975     {
1976       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1977          the list.  */
1978       last_expr = cur_expr;
1979       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1980     }
1981
1982   if (! found)
1983     {
1984       cur_expr = (struct expr *) gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1985       bytes_used += sizeof (struct expr);
1986       if (expr_hash_table[hash] == NULL)
1987         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1988         expr_hash_table[hash] = cur_expr;
1989       else
1990         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1991         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1992
1993       /* Set the fields of the expr element.  */ 
1994       cur_expr->expr = x;
1995       cur_expr->bitmap_index = n_exprs++;
1996       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1997       cur_expr->antic_occr = NULL;
1998       cur_expr->avail_occr = NULL;
1999     }
2000
2001   /* Now record the occurrence(s).  */
2002   if (antic_p)
2003     {
2004       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
2005
2006       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2007       while (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2008         {
2009           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2010              the list.  */
2011           last_occr = antic_occr;
2012           antic_occr = antic_occr->next;
2013         }
2014
2015       if (antic_occr)
2016         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2017            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
2018            block and the block is scanned from start to end.  */
2019         ; /* nothing to do */
2020       else
2021         {
2022           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2023           antic_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2024           bytes_used += sizeof (struct occr);
2025           /* First occurrence of this expression in any block?  */
2026           if (cur_expr->antic_occr == NULL)
2027             cur_expr->antic_occr = antic_occr;
2028           else
2029             last_occr->next = antic_occr;
2030
2031           antic_occr->insn = insn;
2032           antic_occr->next = NULL;
2033         }
2034     }
2035
2036   if (avail_p)
2037     {
2038       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
2039
2040       /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2041       while (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2042         {
2043           /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2044              the list.  */
2045           last_occr = avail_occr;
2046           avail_occr = avail_occr->next;
2047         }
2048
2049       if (avail_occr)
2050         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2051            Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
2052            the last one in the block and the block is scanned from start
2053            to end.  */
2054         avail_occr->insn = insn;
2055       else
2056         {
2057           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2058           avail_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2059           bytes_used += sizeof (struct occr);
2060
2061           /* First occurrence of this expression in any block?  */
2062           if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2063             cur_expr->avail_occr = avail_occr;
2064           else
2065             last_occr->next = avail_occr;
2066
2067           avail_occr->insn = insn;
2068           avail_occr->next = NULL;
2069         }
2070     }
2071 }
2072
2073 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
2074    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
2075    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
2076    basic block.  */
2077
2078 static void
2079 insert_set_in_table (x, insn)
2080      rtx x;
2081      rtx insn;
2082 {
2083   int found;
2084   unsigned int hash;
2085   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
2086   struct occr *cur_occr, *last_occr = NULL;
2087
2088   if (GET_CODE (x) != SET
2089       || GET_CODE (SET_DEST (x)) != REG)
2090     abort ();
2091
2092   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), set_hash_table_size);
2093
2094   cur_expr = set_hash_table[hash];
2095   found = 0;
2096
2097   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
2098     {
2099       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
2100          the list.  */
2101       last_expr = cur_expr;
2102       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
2103     }
2104
2105   if (! found)
2106     {
2107       cur_expr = (struct expr *) gcse_alloc (sizeof (struct expr));
2108       bytes_used += sizeof (struct expr);
2109       if (set_hash_table[hash] == NULL)
2110         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
2111         set_hash_table[hash] = cur_expr;
2112       else
2113         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
2114         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
2115
2116       /* Set the fields of the expr element.
2117          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
2118          performed on its operands.  */
2119       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
2120       cur_expr->bitmap_index = n_sets++;
2121       cur_expr->next_same_hash = NULL;
2122       cur_expr->antic_occr = NULL;
2123       cur_expr->avail_occr = NULL;
2124     }
2125
2126   /* Now record the occurrence.  */
2127   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
2128
2129   /* Search for another occurrence in the same basic block.  */
2130   while (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2131     {
2132       /* If an occurrence isn't found, save a pointer to the end of
2133          the list.  */
2134       last_occr = cur_occr;
2135       cur_occr = cur_occr->next;
2136     }
2137
2138   if (cur_occr)
2139     /* Found another instance of the expression in the same basic block.
2140        Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want the
2141        last one in the block and the block is scanned from start to end.  */
2142     cur_occr->insn = insn;
2143   else
2144     {
2145       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
2146       cur_occr = (struct occr *) gcse_alloc (sizeof (struct occr));
2147       bytes_used += sizeof (struct occr);
2148
2149       /* First occurrence of this expression in any block?  */
2150       if (cur_expr->avail_occr == NULL)
2151         cur_expr->avail_occr = cur_occr;
2152       else
2153         last_occr->next = cur_occr;
2154
2155       cur_occr->insn = insn;
2156       cur_occr->next = NULL;
2157     }
2158 }
2159
2160 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash table.  If SET_P is
2161    non-zero, this is for the assignment hash table, otherwise it is for the
2162    expression hash table.  */
2163
2164 static void
2165 hash_scan_set (pat, insn, set_p)
2166      rtx pat, insn;
2167      int set_p;
2168 {
2169   rtx src = SET_SRC (pat);
2170   rtx dest = SET_DEST (pat);
2171   rtx note;
2172
2173   if (GET_CODE (src) == CALL)
2174     hash_scan_call (src, insn);
2175
2176   else if (GET_CODE (dest) == REG)
2177     {
2178       unsigned int regno = REGNO (dest);
2179       rtx tmp;
2180
2181       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
2182          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
2183       if (set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
2184           && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
2185         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
2186
2187       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
2188       if (! set_p
2189           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2190           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
2191           && can_copy_p [GET_MODE (dest)]
2192           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
2193              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
2194              for now.  */
2195           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
2196           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
2197           && want_to_gcse_p (src)
2198           /* Don't CSE a nop.  */
2199           && ! set_noop_p (pat)
2200           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
2201              At this point this only function parameters should have
2202              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
2203              explicitly, it means address of parameter has been taken,
2204              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
2205           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
2206               || GET_CODE (XEXP (note, 0)) != MEM))
2207         {
2208           /* An expression is not anticipatable if its operands are
2209              modified before this insn or if this is not the only SET in
2210              this insn.  */
2211           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
2212           /* An expression is not available if its operands are
2213              subsequently modified, including this insn.  It's also not
2214              available if this is a branch, because we can't insert
2215              a set after the branch.  */
2216           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
2217                          && ! JUMP_P (insn));
2218
2219           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p);
2220         }
2221
2222       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
2223       else if (set_p
2224                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2225                && ((GET_CODE (src) == REG
2226                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2227                     && can_copy_p [GET_MODE (dest)]
2228                     && REGNO (src) != regno)
2229                    || CONSTANT_P (src))
2230                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
2231                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
2232                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
2233                && (insn == BLOCK_END (BLOCK_NUM (insn))
2234                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
2235                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
2236         insert_set_in_table (pat, insn);
2237     }
2238 }
2239
2240 static void
2241 hash_scan_clobber (x, insn)
2242      rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, insn ATTRIBUTE_UNUSED;
2243 {
2244   /* Currently nothing to do.  */
2245 }
2246
2247 static void
2248 hash_scan_call (x, insn)
2249      rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, insn ATTRIBUTE_UNUSED;
2250 {
2251   /* Currently nothing to do.  */
2252 }
2253
2254 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
2255
2256    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
2257
2258    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
2259    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
2260    are also in the PARALLEL.  Later.
2261
2262    If SET_P is non-zero, this is for the assignment hash table,
2263    otherwise it is for the expression hash table.
2264    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
2265    not record any expressions.  */
2266
2267 static void
2268 hash_scan_insn (insn, set_p, in_libcall_block)
2269      rtx insn;
2270      int set_p;
2271      int in_libcall_block;
2272 {
2273   rtx pat = PATTERN (insn);
2274   int i;
2275
2276   if (in_libcall_block)
2277     return;
2278
2279   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
2280      what's been modified.  */
2281
2282   if (GET_CODE (pat) == SET)
2283     hash_scan_set (pat, insn, set_p);
2284   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2285     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2286       {
2287         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2288
2289         if (GET_CODE (x) == SET)
2290           hash_scan_set (x, insn, set_p);
2291         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2292           hash_scan_clobber (x, insn);
2293         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2294           hash_scan_call (x, insn);
2295       }
2296
2297   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2298     hash_scan_clobber (pat, insn);
2299   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2300     hash_scan_call (pat, insn);
2301 }
2302
2303 static void
2304 dump_hash_table (file, name, table, table_size, total_size)
2305      FILE *file;
2306      const char *name;
2307      struct expr **table;
2308      int table_size, total_size;
2309 {
2310   int i;
2311   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
2312   struct expr **flat_table;
2313   unsigned int *hash_val;
2314   struct expr *expr;
2315
2316   flat_table 
2317     = (struct expr **) xcalloc (total_size, sizeof (struct expr *));
2318   hash_val = (unsigned int *) xmalloc (total_size * sizeof (unsigned int));
2319
2320   for (i = 0; i < table_size; i++)
2321     for (expr = table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
2322       {
2323         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
2324         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
2325       }
2326
2327   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
2328            name, table_size, total_size);
2329
2330   for (i = 0; i < total_size; i++)
2331     if (flat_table[i] != 0)
2332       {
2333         expr = flat_table[i];
2334         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
2335                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
2336         print_rtl (file, expr->expr);
2337         fprintf (file, "\n");
2338       }
2339
2340   fprintf (file, "\n");
2341
2342   free (flat_table);
2343   free (hash_val);
2344 }
2345
2346 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
2347
2348    first_set records the first place in the block where the register
2349    is set and is used to compute "anticipatability".
2350
2351    last_set records the last place in the block where the register
2352    is set and is used to compute "availability".
2353
2354    last_bb records the block for which first_set and last_set are
2355    valid, as a quick test to invalidate them.
2356
2357    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
2358    and is used to compute "transparency".  */
2359
2360 static void
2361 record_last_reg_set_info (insn, regno)
2362      rtx insn;
2363      int regno;
2364 {
2365   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
2366   int cuid = INSN_CUID (insn);
2367
2368   info->last_set = cuid;
2369   if (info->last_bb != current_bb)
2370     {
2371       info->last_bb = current_bb;
2372       info->first_set = cuid;
2373       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb], regno);
2374     }
2375 }
2376
2377
2378 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
2379    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
2380    taken off pairwise.  */
2381
2382 static void 
2383 canon_list_insert (dest, unused1, v_insn)
2384      rtx    dest ATTRIBUTE_UNUSED;
2385      rtx    unused1 ATTRIBUTE_UNUSED;
2386      void * v_insn;
2387 {
2388   rtx dest_addr, insn;
2389
2390   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2391       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2392       || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2393       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2394     dest = XEXP (dest, 0);
2395
2396   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
2397      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
2398      elsewhere.  */
2399
2400   if (GET_CODE (dest) != MEM)
2401     return;
2402
2403   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
2404   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
2405   insn = (rtx) v_insn;  
2406
2407   canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2408     alloc_INSN_LIST (dest_addr, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2409   canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2410     alloc_INSN_LIST (dest, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2411   bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, BLOCK_NUM (insn));
2412 }
2413
2414 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
2415    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
2416    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
2417
2418 static void
2419 record_last_mem_set_info (insn)
2420      rtx insn;
2421 {
2422   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
2423      everything.  */
2424   modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2425     alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2426   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, BLOCK_NUM (insn));
2427
2428   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2429     {
2430       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
2431          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
2432          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
2433       canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)] = 
2434         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[BLOCK_NUM (insn)]);
2435       bitmap_set_bit (canon_modify_mem_list_set, BLOCK_NUM (insn));
2436     }
2437   else
2438     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn );
2439 }
2440
2441 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
2442    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
2443    the SET is taking place.  */
2444
2445 static void
2446 record_last_set_info (dest, setter, data)
2447      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
2448      void *data;
2449 {
2450   rtx last_set_insn = (rtx) data;
2451
2452   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
2453     dest = SUBREG_REG (dest);
2454
2455   if (GET_CODE (dest) == REG)
2456     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2457   else if (GET_CODE (dest) == MEM
2458            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2459            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2460     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2461 }
2462
2463 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2464
2465    Expression entries are placed in the hash table if
2466    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2467    - src is something we want to perform GCSE on,
2468    - none of the operands are subsequently modified in the block
2469
2470    Assignment entries are placed in the hash table if
2471    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2472    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2473    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2474
2475    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2476
2477    F is the first insn.
2478    SET_P is non-zero for computing the assignment hash table.  */
2479
2480 static void
2481 compute_hash_table (set_p)
2482      int set_p;
2483 {
2484   unsigned int i;
2485
2486   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2487      registers are set in which blocks.
2488      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2489      compute.  Later.  */
2490   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, n_basic_blocks);
2491
2492   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2493   clear_modify_mem_tables ();
2494   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2495   reg_avail_info = (struct reg_avail_info*)
2496     gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2497
2498   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2499     reg_avail_info[i].last_bb = NEVER_SET;
2500
2501   for (current_bb = 0; current_bb < n_basic_blocks; current_bb++)
2502     {
2503       rtx insn;
2504       unsigned int regno;
2505       int in_libcall_block;
2506
2507       /* First pass over the instructions records information used to
2508          determine when registers and memory are first and last set.
2509          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2510          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2511
2512       for (insn = BLOCK_HEAD (current_bb);
2513            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (current_bb));
2514            insn = NEXT_INSN (insn))
2515         {
2516           if (! INSN_P (insn))
2517             continue;
2518
2519           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2520             {
2521               bool clobbers_all = false;
2522 #ifdef NON_SAVING_SETJMP 
2523               if (NON_SAVING_SETJMP
2524                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
2525                 clobbers_all = true;
2526 #endif
2527
2528               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2529                 if (clobbers_all
2530                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2531                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2532
2533               mark_call (insn);
2534             }
2535
2536           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2537         }
2538
2539       /* The next pass builds the hash table.  */
2540
2541       for (insn = BLOCK_HEAD (current_bb), in_libcall_block = 0;
2542            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (current_bb));
2543            insn = NEXT_INSN (insn))
2544         if (INSN_P (insn))
2545           {
2546             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2547               in_libcall_block = 1;
2548             else if (set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2549               in_libcall_block = 0;
2550             hash_scan_insn (insn, set_p, in_libcall_block);
2551             if (!set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2552               in_libcall_block = 0;
2553           }
2554     }
2555
2556   free (reg_avail_info);
2557   reg_avail_info = NULL;
2558 }
2559
2560 /* Allocate space for the set hash table.
2561    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2562    It is used to determine the number of buckets to use.  */
2563
2564 static void
2565 alloc_set_hash_table (n_insns)
2566      int n_insns;
2567 {
2568   int n;
2569
2570   set_hash_table_size = n_insns / 4;
2571   if (set_hash_table_size < 11)
2572     set_hash_table_size = 11;
2573
2574   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2575      Making it an odd number is simplest for now.
2576      ??? Later take some measurements.  */
2577   set_hash_table_size |= 1;
2578   n = set_hash_table_size * sizeof (struct expr *);
2579   set_hash_table = (struct expr **) gmalloc (n);
2580 }
2581
2582 /* Free things allocated by alloc_set_hash_table.  */
2583
2584 static void
2585 free_set_hash_table ()
2586 {
2587   free (set_hash_table);
2588 }
2589
2590 /* Compute the hash table for doing copy/const propagation.  */
2591
2592 static void
2593 compute_set_hash_table ()
2594 {
2595   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2596   n_sets = 0;
2597   memset ((char *) set_hash_table, 0,
2598           set_hash_table_size * sizeof (struct expr *));
2599
2600   compute_hash_table (1);
2601 }
2602
2603 /* Allocate space for the expression hash table.
2604    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2605    It is used to determine the number of buckets to use.  */
2606
2607 static void
2608 alloc_expr_hash_table (n_insns)
2609      unsigned int n_insns;
2610 {
2611   int n;
2612
2613   expr_hash_table_size = n_insns / 2;
2614   /* Make sure the amount is usable.  */
2615   if (expr_hash_table_size < 11)
2616     expr_hash_table_size = 11;
2617
2618   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2619      Making it an odd number is simplest for now.
2620      ??? Later take some measurements.  */
2621   expr_hash_table_size |= 1;
2622   n = expr_hash_table_size * sizeof (struct expr *);
2623   expr_hash_table = (struct expr **) gmalloc (n);
2624 }
2625
2626 /* Free things allocated by alloc_expr_hash_table.  */
2627
2628 static void
2629 free_expr_hash_table ()
2630 {
2631   free (expr_hash_table);
2632 }
2633
2634 /* Compute the hash table for doing GCSE.  */
2635
2636 static void
2637 compute_expr_hash_table ()
2638 {
2639   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2640   n_exprs = 0;
2641   memset ((char *) expr_hash_table, 0,
2642           expr_hash_table_size * sizeof (struct expr *));
2643
2644   compute_hash_table (0);
2645 }
2646 \f
2647 /* Expression tracking support.  */
2648
2649 /* Lookup pattern PAT in the expression table.
2650    The result is a pointer to the table entry, or NULL if not found.  */
2651
2652 static struct expr *
2653 lookup_expr (pat)
2654      rtx pat;
2655 {
2656   int do_not_record_p;
2657   unsigned int hash = hash_expr (pat, GET_MODE (pat), &do_not_record_p,
2658                                  expr_hash_table_size);
2659   struct expr *expr;
2660
2661   if (do_not_record_p)
2662     return NULL;
2663
2664   expr = expr_hash_table[hash];
2665
2666   while (expr && ! expr_equiv_p (expr->expr, pat))
2667     expr = expr->next_same_hash;
2668
2669   return expr;
2670 }
2671
2672 /* Lookup REGNO in the set table.  If PAT is non-NULL look for the entry that
2673    matches it, otherwise return the first entry for REGNO.  The result is a
2674    pointer to the table entry, or NULL if not found.  */
2675
2676 static struct expr *
2677 lookup_set (regno, pat)
2678      unsigned int regno;
2679      rtx pat;
2680 {
2681   unsigned int hash = hash_set (regno, set_hash_table_size);
2682   struct expr *expr;
2683
2684   expr = set_hash_table[hash];
2685
2686   if (pat)
2687     {
2688       while (expr && ! expr_equiv_p (expr->expr, pat))
2689         expr = expr->next_same_hash;
2690     }
2691   else
2692     {
2693       while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2694         expr = expr->next_same_hash;
2695     }
2696
2697   return expr;
2698 }
2699
2700 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2701
2702 static struct expr *
2703 next_set (regno, expr)
2704      unsigned int regno;
2705      struct expr *expr;
2706 {
2707   do
2708     expr = expr->next_same_hash;
2709   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2710
2711   return expr;
2712 }
2713
2714 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2715 static void
2716 clear_modify_mem_tables ()
2717 {
2718   int i;
2719
2720   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP
2721     (canon_modify_mem_list_set, 0, i,
2722      free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i));
2723   bitmap_clear (canon_modify_mem_list_set);
2724
2725   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP
2726     (canon_modify_mem_list_set, 0, i,
2727      free_INSN_LIST_list (canon_modify_mem_list + i));
2728   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2729 }
2730
2731 /* Release memory used by modify_mem_list_set and canon_modify_mem_list_set.  */
2732
2733 static void
2734 free_modify_mem_tables ()
2735 {
2736   clear_modify_mem_tables ();
2737   free (modify_mem_list);
2738   free (canon_modify_mem_list);
2739   modify_mem_list = 0;
2740   canon_modify_mem_list = 0;
2741 }
2742
2743 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2744    start of the block].  */
2745
2746 static void
2747 reset_opr_set_tables ()
2748 {
2749   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2750      the block.  */
2751   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2752
2753   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2754      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2755      location has been modified.  */
2756   clear_modify_mem_tables ();
2757 }
2758
2759 /* Return non-zero if the operands of X are not set before INSN in
2760    INSN's basic block.  */
2761
2762 static int
2763 oprs_not_set_p (x, insn)
2764      rtx x, insn;
2765 {
2766   int i, j;
2767   enum rtx_code code;
2768   const char *fmt;
2769
2770   if (x == 0)
2771     return 1;
2772
2773   code = GET_CODE (x);
2774   switch (code)
2775     {
2776     case PC:
2777     case CC0:
2778     case CONST:
2779     case CONST_INT:
2780     case CONST_DOUBLE:
2781     case CONST_VECTOR:
2782     case SYMBOL_REF:
2783     case LABEL_REF:
2784     case ADDR_VEC:
2785     case ADDR_DIFF_VEC:
2786       return 1;
2787
2788     case MEM:
2789       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn), 
2790                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2791         return 0;
2792       else
2793         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2794
2795     case REG:
2796       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2797
2798     default:
2799       break;
2800     }
2801
2802   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2803     {
2804       if (fmt[i] == 'e')
2805         {
2806           /* If we are about to do the last recursive call
2807              needed at this level, change it into iteration.
2808              This function is called enough to be worth it.  */
2809           if (i == 0)
2810             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2811
2812           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2813             return 0;
2814         }
2815       else if (fmt[i] == 'E')
2816         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2817           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2818             return 0;
2819     }
2820
2821   return 1;
2822 }
2823
2824 /* Mark things set by a CALL.  */
2825
2826 static void
2827 mark_call (insn)
2828      rtx insn;
2829 {
2830   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2831     record_last_mem_set_info (insn);
2832 }
2833
2834 /* Mark things set by a SET.  */
2835
2836 static void
2837 mark_set (pat, insn)
2838      rtx pat, insn;
2839 {
2840   rtx dest = SET_DEST (pat);
2841
2842   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2843          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2844          || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
2845          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2846     dest = XEXP (dest, 0);
2847
2848   if (GET_CODE (dest) == REG)
2849     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2850   else if (GET_CODE (dest) == MEM)
2851     record_last_mem_set_info (insn);
2852
2853   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2854     mark_call (insn);
2855 }
2856
2857 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2858
2859 static void
2860 mark_clobber (pat, insn)
2861      rtx pat, insn;
2862 {
2863   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2864
2865   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2866     clob = XEXP (clob, 0);
2867
2868   if (GET_CODE (clob) == REG)
2869     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2870   else
2871     record_last_mem_set_info (insn);
2872 }
2873
2874 /* Record things set by INSN.
2875    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2876
2877 static void
2878 mark_oprs_set (insn)
2879      rtx insn;
2880 {
2881   rtx pat = PATTERN (insn);
2882   int i;
2883
2884   if (GET_CODE (pat) == SET)
2885     mark_set (pat, insn);
2886   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2887     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2888       {
2889         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2890
2891         if (GET_CODE (x) == SET)
2892           mark_set (x, insn);
2893         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2894           mark_clobber (x, insn);
2895         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2896           mark_call (insn);
2897       }
2898
2899   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2900     mark_clobber (pat, insn);
2901   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2902     mark_call (insn);
2903 }
2904
2905 \f
2906 /* Classic GCSE reaching definition support.  */
2907
2908 /* Allocate reaching def variables.  */
2909
2910 static void
2911 alloc_rd_mem (n_blocks, n_insns)
2912      int n_blocks, n_insns;
2913 {
2914   rd_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2915   sbitmap_vector_zero (rd_kill, n_basic_blocks);
2916
2917   rd_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2918   sbitmap_vector_zero (rd_gen, n_basic_blocks);
2919
2920   reaching_defs = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2921   sbitmap_vector_zero (reaching_defs, n_basic_blocks);
2922
2923   rd_out = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_insns);
2924   sbitmap_vector_zero (rd_out, n_basic_blocks);
2925 }
2926
2927 /* Free reaching def variables.  */
2928
2929 static void
2930 free_rd_mem ()
2931 {
2932   sbitmap_vector_free (rd_kill);
2933   sbitmap_vector_free (rd_gen);
2934   sbitmap_vector_free (reaching_defs);
2935   sbitmap_vector_free (rd_out);
2936 }
2937
2938 /* Add INSN to the kills of BB.  REGNO, set in BB, is killed by INSN.  */
2939
2940 static void
2941 handle_rd_kill_set (insn, regno, bb)
2942      rtx insn;
2943      int regno;
2944      basic_block bb;
2945 {
2946   struct reg_set *this_reg;
2947
2948   for (this_reg = reg_set_table[regno]; this_reg; this_reg = this_reg ->next)
2949     if (BLOCK_NUM (this_reg->insn) != BLOCK_NUM (insn))
2950       SET_BIT (rd_kill[bb->index], INSN_CUID (this_reg->insn));
2951 }
2952
2953 /* Compute the set of kill's for reaching definitions.  */
2954
2955 static void
2956 compute_kill_rd ()
2957 {
2958   int bb, cuid;
2959   unsigned int regno;
2960   int i;
2961
2962   /* For each block
2963        For each set bit in `gen' of the block (i.e each insn which
2964            generates a definition in the block)
2965          Call the reg set by the insn corresponding to that bit regx
2966          Look at the linked list starting at reg_set_table[regx]
2967          For each setting of regx in the linked list, which is not in
2968              this block
2969            Set the bit in `kill' corresponding to that insn.  */
2970   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
2971     for (cuid = 0; cuid < max_cuid; cuid++)
2972       if (TEST_BIT (rd_gen[bb], cuid))
2973         {
2974           rtx insn = CUID_INSN (cuid);
2975           rtx pat = PATTERN (insn);
2976
2977           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
2978             {
2979               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2980                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2981                   handle_rd_kill_set (insn, regno, BASIC_BLOCK (bb));
2982             }
2983
2984           if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2985             {
2986               for (i = XVECLEN (pat, 0) - 1; i >= 0; i--)
2987                 {
2988                   enum rtx_code code = GET_CODE (XVECEXP (pat, 0, i));
2989
2990                   if ((code == SET || code == CLOBBER)
2991                       && GET_CODE (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)) == REG)
2992                     handle_rd_kill_set (insn,
2993                                         REGNO (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0)),
2994                                         BASIC_BLOCK (bb));
2995                 }
2996             }
2997           else if (GET_CODE (pat) == SET && GET_CODE (SET_DEST (pat)) == REG)
2998             /* Each setting of this register outside of this block
2999                must be marked in the set of kills in this block.  */
3000             handle_rd_kill_set (insn, REGNO (SET_DEST (pat)), BASIC_BLOCK (bb));
3001         }
3002 }
3003
3004 /* Compute the reaching definitions as in 
3005    Compilers Principles, Techniques, and Tools. Aho, Sethi, Ullman,
3006    Chapter 10.  It is the same algorithm as used for computing available
3007    expressions but applied to the gens and kills of reaching definitions.  */
3008
3009 static void
3010 compute_rd ()
3011 {
3012   int bb, changed, passes;
3013
3014   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3015     sbitmap_copy (rd_out[bb] /*dst*/, rd_gen[bb] /*src*/);
3016
3017   passes = 0;
3018   changed = 1;
3019   while (changed)
3020     {
3021       changed = 0;
3022       for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3023         {
3024           sbitmap_union_of_preds (reaching_defs[bb], rd_out, bb);
3025           changed |= sbitmap_union_of_diff (rd_out[bb], rd_gen[bb],
3026                                             reaching_defs[bb], rd_kill[bb]);
3027         }
3028       passes++;
3029     }
3030
3031   if (gcse_file)
3032     fprintf (gcse_file, "reaching def computation: %d passes\n", passes);
3033 }
3034 \f
3035 /* Classic GCSE available expression support.  */
3036
3037 /* Allocate memory for available expression computation.  */
3038
3039 static void
3040 alloc_avail_expr_mem (n_blocks, n_exprs)
3041      int n_blocks, n_exprs;
3042 {
3043   ae_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3044   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
3045
3046   ae_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3047   sbitmap_vector_zero (ae_gen, n_basic_blocks);
3048
3049   ae_in = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3050   sbitmap_vector_zero (ae_in, n_basic_blocks);
3051
3052   ae_out = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3053   sbitmap_vector_zero (ae_out, n_basic_blocks);
3054 }
3055
3056 static void
3057 free_avail_expr_mem ()
3058 {
3059   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3060   sbitmap_vector_free (ae_gen);
3061   sbitmap_vector_free (ae_in);
3062   sbitmap_vector_free (ae_out);
3063 }
3064
3065 /* Compute the set of available expressions generated in each basic block.  */
3066
3067 static void
3068 compute_ae_gen ()
3069 {
3070   unsigned int i;
3071   struct expr *expr;
3072   struct occr *occr;
3073
3074   /* For each recorded occurrence of each expression, set ae_gen[bb][expr].
3075      This is all we have to do because an expression is not recorded if it
3076      is not available, and the only expressions we want to work with are the
3077      ones that are recorded.  */
3078   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
3079     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != 0; expr = expr->next_same_hash)
3080       for (occr = expr->avail_occr; occr != 0; occr = occr->next)
3081         SET_BIT (ae_gen[BLOCK_NUM (occr->insn)], expr->bitmap_index);
3082 }
3083
3084 /* Return non-zero if expression X is killed in BB.  */
3085
3086 static int
3087 expr_killed_p (x, bb)
3088      rtx x;
3089      basic_block bb;
3090 {
3091   int i, j;
3092   enum rtx_code code;
3093   const char *fmt;
3094
3095   if (x == 0)
3096     return 1;
3097
3098   code = GET_CODE (x);
3099   switch (code)
3100     {
3101     case REG:
3102       return TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x));
3103
3104     case MEM:
3105       if (load_killed_in_block_p (bb, get_max_uid () + 1, x, 0))
3106         return 1;
3107       else
3108         return expr_killed_p (XEXP (x, 0), bb);
3109
3110     case PC:
3111     case CC0: /*FIXME*/
3112     case CONST:
3113     case CONST_INT:
3114     case CONST_DOUBLE:
3115     case CONST_VECTOR:
3116     case SYMBOL_REF:
3117     case LABEL_REF:
3118     case ADDR_VEC:
3119     case ADDR_DIFF_VEC:
3120       return 0;
3121
3122     default:
3123       break;
3124     }
3125
3126   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3127     {
3128       if (fmt[i] == 'e')
3129         {
3130           /* If we are about to do the last recursive call
3131              needed at this level, change it into iteration.
3132              This function is called enough to be worth it.  */
3133           if (i == 0)
3134             return expr_killed_p (XEXP (x, i), bb);
3135           else if (expr_killed_p (XEXP (x, i), bb))
3136             return 1;
3137         }
3138       else if (fmt[i] == 'E')
3139         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3140           if (expr_killed_p (XVECEXP (x, i, j), bb))
3141             return 1;
3142     }
3143
3144   return 0;
3145 }
3146
3147 /* Compute the set of available expressions killed in each basic block.  */
3148
3149 static void
3150 compute_ae_kill (ae_gen, ae_kill)
3151      sbitmap *ae_gen, *ae_kill;
3152 {
3153   int bb;
3154   unsigned int i;
3155   struct expr *expr;
3156
3157   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3158     for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
3159       for (expr = expr_hash_table[i]; expr; expr = expr->next_same_hash)
3160         {
3161           /* Skip EXPR if generated in this block.  */
3162           if (TEST_BIT (ae_gen[bb], expr->bitmap_index))
3163             continue;
3164
3165           if (expr_killed_p (expr->expr, BASIC_BLOCK (bb)))
3166             SET_BIT (ae_kill[bb], expr->bitmap_index);
3167         }
3168 }
3169 \f
3170 /* Actually perform the Classic GCSE optimizations.  */
3171
3172 /* Return non-zero if occurrence OCCR of expression EXPR reaches block BB.
3173
3174    CHECK_SELF_LOOP is non-zero if we should consider a block reaching itself
3175    as a positive reach.  We want to do this when there are two computations
3176    of the expression in the block.
3177
3178    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3179    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3180
3181    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3182    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3183    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3184    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3185    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3186    the closest such expression.  */
3187
3188 static int
3189 expr_reaches_here_p_work (occr, expr, bb, check_self_loop, visited)
3190      struct occr *occr;
3191      struct expr *expr;
3192      basic_block bb;
3193      int check_self_loop;
3194      char *visited;
3195 {
3196   edge pred;
3197
3198   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
3199     {
3200       basic_block pred_bb = pred->src;
3201
3202       if (visited[pred_bb->index])
3203         /* This predecessor has already been visited. Nothing to do.  */
3204           ;
3205       else if (pred_bb == bb)
3206         {
3207           /* BB loops on itself.  */
3208           if (check_self_loop
3209               && TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index)
3210               && BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3211             return 1;
3212
3213           visited[pred_bb->index] = 1;
3214         }
3215
3216       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3217       else if (TEST_BIT (ae_kill[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3218         visited[pred_bb->index] = 1;
3219
3220       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3221       else if (TEST_BIT (ae_gen[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3222         {
3223           /* Is this the occurrence we're looking for?
3224              Note that there's only one generating occurrence per block
3225              so we just need to check the block number.  */
3226           if (BLOCK_NUM (occr->insn) == pred_bb->index)
3227             return 1;
3228
3229           visited[pred_bb->index] = 1;
3230         }
3231
3232       /* Neither gen nor kill.  */
3233       else
3234         {
3235           visited[pred_bb->index] = 1;
3236           if (expr_reaches_here_p_work (occr, expr, pred_bb, check_self_loop, 
3237               visited))
3238
3239             return 1;
3240         }
3241     }
3242
3243   /* All paths have been checked.  */
3244   return 0;
3245 }
3246
3247 /* This wrapper for expr_reaches_here_p_work() is to ensure that any
3248    memory allocated for that function is returned.  */
3249
3250 static int
3251 expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, check_self_loop)
3252      struct occr *occr;
3253      struct expr *expr;
3254      basic_block bb;
3255      int check_self_loop;
3256 {
3257   int rval;
3258   char *visited = (char *) xcalloc (n_basic_blocks, 1);
3259
3260   rval = expr_reaches_here_p_work (occr, expr, bb, check_self_loop, visited);
3261   
3262   free (visited);
3263   return rval;
3264 }
3265
3266 /* Return the instruction that computes EXPR that reaches INSN's basic block.
3267    If there is more than one such instruction, return NULL.
3268
3269    Called only by handle_avail_expr.  */
3270
3271 static rtx
3272 computing_insn (expr, insn)
3273      struct expr *expr;
3274      rtx insn;
3275 {
3276   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
3277
3278   if (expr->avail_occr->next == NULL)
3279     {    
3280       if (BLOCK_FOR_INSN (expr->avail_occr->insn) == bb)
3281         /* The available expression is actually itself
3282            (i.e. a loop in the flow graph) so do nothing.  */
3283         return NULL;
3284
3285       /* (FIXME) Case that we found a pattern that was created by
3286          a substitution that took place.  */
3287       return expr->avail_occr->insn;
3288     }
3289   else
3290     {
3291       /* Pattern is computed more than once.
3292          Search backwards from this insn to see how many of these 
3293          computations actually reach this insn.  */
3294       struct occr *occr;
3295       rtx insn_computes_expr = NULL;
3296       int can_reach = 0;
3297
3298       for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
3299         {
3300           if (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) == bb)
3301             {
3302               /* The expression is generated in this block.
3303                  The only time we care about this is when the expression
3304                  is generated later in the block [and thus there's a loop].
3305                  We let the normal cse pass handle the other cases.  */
3306               if (INSN_CUID (insn) < INSN_CUID (occr->insn)
3307                   && expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 1))
3308                 {
3309                   can_reach++;
3310                   if (can_reach > 1)
3311                     return NULL;
3312
3313                   insn_computes_expr = occr->insn;
3314                 }
3315             }
3316           else if (expr_reaches_here_p (occr, expr, bb, 0))
3317             {
3318               can_reach++;
3319               if (can_reach > 1)
3320                 return NULL;
3321
3322               insn_computes_expr = occr->insn;
3323             }
3324         }
3325
3326       if (insn_computes_expr == NULL)
3327         abort ();
3328
3329       return insn_computes_expr;
3330     }
3331 }
3332
3333 /* Return non-zero if the definition in DEF_INSN can reach INSN.
3334    Only called by can_disregard_other_sets.  */
3335
3336 static int
3337 def_reaches_here_p (insn, def_insn)
3338      rtx insn, def_insn;
3339 {
3340   rtx reg;
3341
3342   if (TEST_BIT (reaching_defs[BLOCK_NUM (insn)], INSN_CUID (def_insn)))
3343     return 1;
3344
3345   if (BLOCK_NUM (insn) == BLOCK_NUM (def_insn))
3346     {
3347       if (INSN_CUID (def_insn) < INSN_CUID (insn))
3348         {
3349           if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == PARALLEL)
3350             return 1;
3351           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == CLOBBER)
3352             reg = XEXP (PATTERN (def_insn), 0);
3353           else if (GET_CODE (PATTERN (def_insn)) == SET)
3354             reg = SET_DEST (PATTERN (def_insn));
3355           else
3356             abort ();
3357
3358           return ! reg_set_between_p (reg, NEXT_INSN (def_insn), insn);
3359         }
3360       else
3361         return 0;
3362     }
3363
3364   return 0;
3365 }
3366
3367 /* Return non-zero if *ADDR_THIS_REG can only have one value at INSN.  The
3368    value returned is the number of definitions that reach INSN.  Returning a
3369    value of zero means that [maybe] more than one definition reaches INSN and
3370    the caller can't perform whatever optimization it is trying.  i.e. it is
3371    always safe to return zero.  */
3372
3373 static int
3374 can_disregard_other_sets (addr_this_reg, insn, for_combine)
3375      struct reg_set **addr_this_reg;
3376      rtx insn;
3377      int for_combine;
3378 {
3379   int number_of_reaching_defs = 0;
3380   struct reg_set *this_reg;
3381
3382   for (this_reg = *addr_this_reg; this_reg != 0; this_reg = this_reg->next)
3383     if (def_reaches_here_p (insn, this_reg->insn))
3384       {
3385         number_of_reaching_defs++;
3386         /* Ignore parallels for now.  */
3387         if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == PARALLEL)
3388           return 0;
3389
3390         if (!for_combine
3391             && (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER
3392                 || ! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3393                                   SET_SRC (PATTERN (insn)))))
3394           /* A setting of the reg to a different value reaches INSN.  */
3395           return 0;
3396
3397         if (number_of_reaching_defs > 1)
3398           {
3399             /* If in this setting the value the register is being set to is
3400                equal to the previous value the register was set to and this
3401                setting reaches the insn we are trying to do the substitution
3402                on then we are ok.  */
3403             if (GET_CODE (PATTERN (this_reg->insn)) == CLOBBER)
3404               return 0;
3405             else if (! rtx_equal_p (SET_SRC (PATTERN (this_reg->insn)),
3406                                     SET_SRC (PATTERN (insn))))
3407               return 0;
3408           }
3409
3410         *addr_this_reg = this_reg; 
3411       }
3412
3413   return number_of_reaching_defs;
3414 }
3415
3416 /* Expression computed by insn is available and the substitution is legal,
3417    so try to perform the substitution.
3418
3419    The result is non-zero if any changes were made.  */
3420
3421 static int
3422 handle_avail_expr (insn, expr)
3423      rtx insn;
3424      struct expr *expr;
3425 {
3426   rtx pat, insn_computes_expr, expr_set;
3427   rtx to;
3428   struct reg_set *this_reg;
3429   int found_setting, use_src;
3430   int changed = 0;
3431
3432   /* We only handle the case where one computation of the expression
3433      reaches this instruction.  */
3434   insn_computes_expr = computing_insn (expr, insn);
3435   if (insn_computes_expr == NULL)
3436     return 0;
3437   expr_set = single_set (insn_computes_expr);
3438   if (!expr_set)
3439     abort ();
3440
3441   found_setting = 0;
3442   use_src = 0;
3443
3444   /* At this point we know only one computation of EXPR outside of this
3445      block reaches this insn.  Now try to find a register that the
3446      expression is computed into.  */
3447   if (GET_CODE (SET_SRC (expr_set)) == REG)
3448     {
3449       /* This is the case when the available expression that reaches
3450          here has already been handled as an available expression.  */
3451       unsigned int regnum_for_replacing
3452         = REGNO (SET_SRC (expr_set));
3453
3454       /* If the register was created by GCSE we can't use `reg_set_table',
3455          however we know it's set only once.  */
3456       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno
3457           /* If the register the expression is computed into is set only once,
3458              or only one set reaches this insn, we can use it.  */
3459           || (((this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing]),
3460                this_reg->next == NULL)
3461               || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0)))
3462         {
3463           use_src = 1;
3464           found_setting = 1;
3465         }
3466     }
3467
3468   if (!found_setting)
3469     {
3470       unsigned int regnum_for_replacing
3471         = REGNO (SET_DEST (expr_set));
3472
3473       /* This shouldn't happen.  */
3474       if (regnum_for_replacing >= max_gcse_regno)
3475         abort ();
3476
3477       this_reg = reg_set_table[regnum_for_replacing];
3478
3479       /* If the register the expression is computed into is set only once,
3480          or only one set reaches this insn, use it.  */
3481       if (this_reg->next == NULL
3482           || can_disregard_other_sets (&this_reg, insn, 0))
3483         found_setting = 1;
3484     }
3485
3486   if (found_setting)
3487     {
3488       pat = PATTERN (insn);
3489       if (use_src)
3490         to = SET_SRC (expr_set);
3491       else
3492         to = SET_DEST (expr_set);
3493       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat), to, 0);
3494
3495       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3496          to play it safe we check.  */
3497       if (changed)
3498         {
3499           gcse_subst_count++;
3500           if (gcse_file != NULL)
3501             {
3502               fprintf (gcse_file, "GCSE: Replacing the source in insn %d with",
3503                        INSN_UID (insn));
3504               fprintf (gcse_file, " reg %d %s insn %d\n",
3505                        REGNO (to), use_src ? "from" : "set in",
3506                        INSN_UID (insn_computes_expr));
3507             }
3508         }
3509     }
3510
3511   /* The register that the expr is computed into is set more than once.  */
3512   else if (1 /*expensive_op(this_pattrn->op) && do_expensive_gcse)*/)
3513     {
3514       /* Insert an insn after insnx that copies the reg set in insnx
3515          into a new pseudo register call this new register REGN.
3516          From insnb until end of basic block or until REGB is set
3517          replace all uses of REGB with REGN.  */
3518       rtx new_insn;
3519
3520       to = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (expr_set)));
3521
3522       /* Generate the new insn.  */
3523       /* ??? If the change fails, we return 0, even though we created
3524          an insn.  I think this is ok.  */
3525       new_insn
3526         = emit_insn_after (gen_rtx_SET (VOIDmode, to,
3527                                         SET_DEST (expr_set)),
3528                            insn_computes_expr);
3529
3530       /* Keep register set table up to date.  */
3531       record_one_set (REGNO (to), new_insn);
3532
3533       gcse_create_count++;
3534       if (gcse_file != NULL)
3535         {
3536           fprintf (gcse_file, "GCSE: Creating insn %d to copy value of reg %d",
3537                    INSN_UID (NEXT_INSN (insn_computes_expr)),
3538                    REGNO (SET_SRC (PATTERN (NEXT_INSN (insn_computes_expr)))));
3539           fprintf (gcse_file, ", computed in insn %d,\n",
3540                    INSN_UID (insn_computes_expr));
3541           fprintf (gcse_file, "      into newly allocated reg %d\n",
3542                    REGNO (to));
3543         }
3544
3545       pat = PATTERN (insn);
3546
3547       /* Do register replacement for INSN.  */
3548       changed = validate_change (insn, &SET_SRC (pat),
3549                                  SET_DEST (PATTERN
3550                                            (NEXT_INSN (insn_computes_expr))),
3551                                  0);
3552
3553       /* We should be able to ignore the return code from validate_change but
3554          to play it safe we check.  */
3555       if (changed)
3556         {
3557           gcse_subst_count++;
3558           if (gcse_file != NULL)
3559             {
3560               fprintf (gcse_file,
3561                        "GCSE: Replacing the source in insn %d with reg %d ",
3562                        INSN_UID (insn),
3563                        REGNO (SET_DEST (PATTERN (NEXT_INSN
3564                                                  (insn_computes_expr)))));
3565               fprintf (gcse_file, "set in insn %d\n",
3566                        INSN_UID (insn_computes_expr)); 
3567             }
3568         }
3569     }
3570
3571   return changed;
3572 }
3573
3574 /* Perform classic GCSE.  This is called by one_classic_gcse_pass after all
3575    the dataflow analysis has been done.
3576
3577    The result is non-zero if a change was made.  */
3578
3579 static int
3580 classic_gcse ()
3581 {
3582   int bb, changed;
3583   rtx insn;
3584
3585   /* Note we start at block 1.  */
3586
3587   changed = 0;
3588   for (bb = 1; bb < n_basic_blocks; bb++)
3589     {
3590       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3591          start of the block].  */
3592       reset_opr_set_tables ();
3593
3594       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
3595            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
3596            insn = NEXT_INSN (insn))
3597         {
3598           /* Is insn of form (set (pseudo-reg) ...)?  */
3599           if (GET_CODE (insn) == INSN
3600               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
3601               && GET_CODE (SET_DEST (PATTERN (insn))) == REG
3602               && REGNO (SET_DEST (PATTERN (insn))) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3603             {
3604               rtx pat = PATTERN (insn);
3605               rtx src = SET_SRC (pat);
3606               struct expr *expr;
3607
3608               if (want_to_gcse_p (src)
3609                   /* Is the expression recorded?  */
3610                   && ((expr = lookup_expr (src)) != NULL)
3611                   /* Is the expression available [at the start of the
3612                      block]?  */
3613                   && TEST_BIT (ae_in[bb], expr->bitmap_index)
3614                   /* Are the operands unchanged since the start of the
3615                      block?  */
3616                   && oprs_not_set_p (src, insn))
3617                 changed |= handle_avail_expr (insn, expr);
3618             }
3619
3620           /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3621           /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  */
3622           if (INSN_P (insn))
3623             mark_oprs_set (insn);
3624         }
3625     }
3626
3627   return changed;
3628 }
3629
3630 /* Top level routine to perform one classic GCSE pass.
3631
3632    Return non-zero if a change was made.  */
3633
3634 static int
3635 one_classic_gcse_pass (pass)
3636      int pass;
3637 {
3638   int changed = 0;
3639
3640   gcse_subst_count = 0;
3641   gcse_create_count = 0;
3642
3643   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
3644   alloc_rd_mem (n_basic_blocks, max_cuid);
3645   compute_expr_hash_table ();
3646   if (gcse_file)
3647     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", expr_hash_table,
3648                      expr_hash_table_size, n_exprs);
3649
3650   if (n_exprs > 0)
3651     {
3652       compute_kill_rd ();
3653       compute_rd ();
3654       alloc_avail_expr_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
3655       compute_ae_gen ();
3656       compute_ae_kill (ae_gen, ae_kill);
3657       compute_available (ae_gen, ae_kill, ae_out, ae_in);
3658       changed = classic_gcse ();
3659       free_avail_expr_mem ();
3660     }
3661
3662   free_rd_mem ();
3663   free_expr_hash_table ();
3664
3665   if (gcse_file)
3666     {
3667       fprintf (gcse_file, "\n");
3668       fprintf (gcse_file, "GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, %d substs,",
3669                current_function_name, pass, bytes_used, gcse_subst_count);
3670       fprintf (gcse_file, "%d insns created\n", gcse_create_count);
3671     }
3672
3673   return changed;
3674 }
3675 \f
3676 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
3677
3678 /* Local properties of assignments.  */
3679 static sbitmap *cprop_pavloc;
3680 static sbitmap *cprop_absaltered;
3681
3682 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
3683 static sbitmap *cprop_avin;
3684 static sbitmap *cprop_avout;
3685
3686 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
3687    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
3688
3689 static void
3690 alloc_cprop_mem (n_blocks, n_sets)
3691      int n_blocks, n_sets;
3692 {
3693   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3694   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3695
3696   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3697   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
3698 }
3699
3700 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
3701
3702 static void
3703 free_cprop_mem ()
3704 {
3705   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
3706   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
3707   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
3708   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
3709 }
3710
3711 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
3712    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
3713    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
3714    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
3715    bit in BMAP.  */
3716
3717 static void
3718 compute_transp (x, indx, bmap, set_p)
3719      rtx x;
3720      int indx;
3721      sbitmap *bmap;
3722      int set_p;
3723 {
3724   int bb, i, j;
3725   enum rtx_code code;
3726   reg_set *r;
3727   const char *fmt;
3728
3729   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3730      can't do it when there's no return value.  */
3731  repeat:
3732
3733   if (x == 0)
3734     return;
3735
3736   code = GET_CODE (x);
3737   switch (code)
3738     {
3739     case REG:
3740       if (set_p)
3741         {
3742           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3743             {
3744               for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3745                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb], REGNO (x)))
3746                   SET_BIT (bmap[bb], indx);
3747             }
3748           else
3749             {
3750               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3751                 SET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3752             }
3753         }
3754       else
3755         {
3756           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3757             {
3758               for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3759                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb], REGNO (x)))
3760                   RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3761             }
3762           else
3763             {
3764               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
3765                 RESET_BIT (bmap[BLOCK_NUM (r->insn)], indx);
3766             }
3767         }
3768
3769       return;
3770
3771     case MEM:
3772       for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
3773         {
3774           rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb];
3775
3776           while (list_entry)
3777             {
3778               rtx dest, dest_addr;
3779
3780               if (GET_CODE (XEXP (list_entry, 0)) == CALL_INSN)
3781                 {
3782                   if (set_p)
3783                     SET_BIT (bmap[bb], indx);
3784                   else
3785                     RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3786                   break;
3787                 }
3788               /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
3789                  Examine each hunk of memory that is modified.  */
3790
3791               dest = XEXP (list_entry, 0);
3792               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3793               dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
3794               
3795               if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
3796                                          x, rtx_addr_varies_p))
3797                 {
3798                   if (set_p)
3799                     SET_BIT (bmap[bb], indx);
3800                   else
3801                     RESET_BIT (bmap[bb], indx);
3802                   break;
3803                 }
3804               list_entry = XEXP (list_entry, 1);
3805             }
3806         }
3807
3808       x = XEXP (x, 0);
3809       goto repeat;
3810
3811     case PC:
3812     case CC0: /*FIXME*/
3813     case CONST:
3814     case CONST_INT:
3815     case CONST_DOUBLE:
3816     case CONST_VECTOR:
3817     case SYMBOL_REF:
3818     case LABEL_REF:
3819     case ADDR_VEC:
3820     case ADDR_DIFF_VEC:
3821       return;
3822
3823     default:
3824       break;
3825     }
3826
3827   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3828     {
3829       if (fmt[i] == 'e')
3830         {
3831           /* If we are about to do the last recursive call
3832              needed at this level, change it into iteration.
3833              This function is called enough to be worth it.  */
3834           if (i == 0)
3835             {
3836               x = XEXP (x, i);
3837               goto repeat;
3838             }
3839
3840           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
3841         }
3842       else if (fmt[i] == 'E')
3843         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3844           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
3845     }
3846 }
3847
3848 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
3849    propagation.  */
3850
3851 static void
3852 compute_cprop_data ()
3853 {
3854   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, 1);
3855   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
3856                      cprop_avout, cprop_avin);
3857 }
3858 \f
3859 /* Copy/constant propagation.  */
3860
3861 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
3862 #define MAX_USES 8
3863
3864 /* Table of uses found in an insn.
3865    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
3866 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
3867
3868 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
3869 static int reg_use_count;
3870
3871 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
3872    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
3873    and contains the number of uses in the table upon exit.
3874
3875    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
3876    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
3877
3878 static void
3879 find_used_regs (xptr, data)
3880      rtx *xptr;
3881      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
3882 {
3883   int i, j;
3884   enum rtx_code code;
3885   const char *fmt;
3886   rtx x = *xptr;
3887
3888   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
3889      can't do it when there's no return value.  */
3890  repeat:
3891   if (x == 0)
3892     return;
3893
3894   code = GET_CODE (x);
3895   if (REG_P (x))
3896     {
3897       if (reg_use_count == MAX_USES)
3898         return;
3899
3900       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
3901       reg_use_count++;
3902     }
3903
3904   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
3905
3906   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
3907     {
3908       if (fmt[i] == 'e')
3909         {
3910           /* If we are about to do the last recursive call
3911              needed at this level, change it into iteration.
3912              This function is called enough to be worth it.  */
3913           if (i == 0)
3914             {
3915               x = XEXP (x, 0);
3916               goto repeat;
3917             }
3918
3919           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
3920         }
3921       else if (fmt[i] == 'E')
3922         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3923           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
3924     }
3925 }
3926
3927 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
3928    Returns non-zero is successful.  */
3929
3930 static int
3931 try_replace_reg (from, to, insn)
3932      rtx from, to, insn;
3933 {
3934   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3935   rtx src = 0;
3936   int success = 0;
3937   rtx set = single_set (insn);
3938
3939   success = validate_replace_src (from, to, insn);
3940
3941   /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
3942      the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
3943      SETs, but it probably won't buy us anything.  */
3944   if (!success && set != 0)
3945     {
3946       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
3947
3948       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
3949           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
3950         success = 1;
3951     }
3952
3953   /* If we've failed to do replacement, have a single SET, and don't already
3954      have a note, add a REG_EQUAL note to not lose information.  */
3955   if (!success && note == 0 && set != 0)
3956     note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
3957
3958   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
3959      replacement.  */
3960   else if (note != 0)
3961     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
3962
3963   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
3964      We don't allow that. Remove that note. This code ought
3965      not to hapen, because previous code ought to syntetize
3966      reg-reg move, but be on the safe side.  */
3967   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
3968     remove_note (insn, note);
3969
3970   return success;
3971 }
3972
3973 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
3974    NULL no such set is found.  */
3975
3976 static struct expr *
3977 find_avail_set (regno, insn)
3978      int regno;
3979      rtx insn;
3980 {
3981   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
3982      use in a substitution.  */
3983   struct expr *set1 = 0;
3984  
3985   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
3986      available at the start of the block containing INSN.  ie we would
3987      need two sets like this available at the start of the block:
3988
3989        (set (reg X) (reg Y))
3990        (set (reg Y) (reg X))
3991
3992      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
3993      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
3994   while (1)
3995     {
3996       rtx src;
3997       struct expr *set = lookup_set (regno, NULL_RTX);
3998
3999       /* Find a set that is available at the start of the block
4000          which contains INSN.  */
4001       while (set)
4002         {
4003           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
4004             break;
4005           set = next_set (regno, set);
4006         }
4007
4008       /* If no available set was found we've reached the end of the
4009          (possibly empty) copy chain.  */
4010       if (set == 0)
4011         break;
4012
4013       if (GET_CODE (set->expr) != SET)
4014         abort ();
4015
4016       src = SET_SRC (set->expr);
4017
4018       /* We know the set is available.
4019          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
4020          have changed since the start of the block).  
4021
4022          If the source operand changed, we may still use it for the next
4023          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
4024
4025       if (CONSTANT_P (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
4026         set1 = set;
4027
4028       /* If the source of the set is anything except a register, then
4029          we have reached the end of the copy chain.  */
4030       if (GET_CODE (src) != REG)
4031         break;
4032
4033       /* Follow the copy chain, ie start another iteration of the loop
4034          and see if we have an available copy into SRC.  */
4035       regno = REGNO (src);
4036     }
4037
4038   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
4039      INSN.  */
4040   return set1;
4041 }
4042
4043 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
4044    JUMP_INSNS.  INSN must be a conditional jump.  FROM is what we will try to
4045    replace, SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns
4046    nonzero if a change was made.  We know INSN has just a SET.  */
4047
4048 static int
4049 cprop_jump (bb, insn, from, src)
4050      rtx insn;
4051      rtx from;
4052      rtx src;
4053      basic_block bb;
4054 {
4055   rtx set = PATTERN (insn);
4056   rtx new = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, src);
4057
4058   /* If no simplification can be made, then try the next
4059      register.  */
4060   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
4061     return 0;
4062  
4063   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
4064   if (new == pc_rtx)
4065     delete_insn (insn);
4066   else
4067     {
4068       if (! validate_change (insn, &SET_SRC (set), new, 0))
4069         return 0;
4070
4071       /* If this has turned into an unconditional jump,
4072          then put a barrier after it so that the unreachable
4073          code will be deleted.  */
4074       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
4075         emit_barrier_after (insn);
4076      }
4077
4078   run_jump_opt_after_gcse = 1;
4079
4080   const_prop_count++;
4081   if (gcse_file != NULL)
4082     {
4083       fprintf (gcse_file,
4084                "CONST-PROP: Replacing reg %d in insn %d with constant ",
4085                REGNO (from), INSN_UID (insn));
4086       print_rtl (gcse_file, src);
4087       fprintf (gcse_file, "\n");
4088     }
4089   purge_dead_edges (bb);
4090
4091   return 1;
4092 }
4093
4094 #ifdef HAVE_cc0
4095
4096 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into JUMP_INSNS
4097    for machines that have CC0.  INSN is a single set that stores into CC0;
4098    the insn following it is a conditional jump.  REG_USED is the use we will
4099    try to replace, SRC is the constant we will try to substitute for it.
4100    Returns nonzero if a change was made.  */
4101
4102 static int
4103 cprop_cc0_jump (bb, insn, reg_used, src)
4104      basic_block bb;
4105      rtx insn;
4106      struct reg_use *reg_used;
4107      rtx src;
4108 {
4109   /* First substitute in the SET_SRC of INSN, then substitute that for
4110      CC0 in JUMP.  */
4111   rtx jump = NEXT_INSN (insn);
4112   rtx new_src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (PATTERN (insn)),
4113                                       reg_used->reg_rtx, src);
4114
4115   if (! cprop_jump (bb, jump, cc0_rtx, new_src))
4116     return 0;
4117
4118   /* If we succeeded, delete the cc0 setter.  */
4119   delete_insn (insn);
4120
4121   return 1;
4122 }
4123 #endif
4124  
4125 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
4126    The result is non-zero if a change was made.  */
4127
4128 static int
4129 cprop_insn (bb, insn, alter_jumps)
4130      basic_block bb;
4131      rtx insn;
4132      int alter_jumps;
4133 {
4134   struct reg_use *reg_used;
4135   int changed = 0;
4136   rtx note;
4137
4138   if (!INSN_P (insn))
4139     return 0;
4140
4141   reg_use_count = 0;
4142   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
4143   
4144   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
4145
4146   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
4147   if (note)
4148     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
4149
4150   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
4151        reg_used++, reg_use_count--)
4152     {
4153       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
4154       rtx pat, src;
4155       struct expr *set;
4156
4157       /* Ignore registers created by GCSE.
4158          We do this because ...  */
4159       if (regno >= max_gcse_regno)
4160         continue;
4161
4162       /* If the register has already been set in this block, there's
4163          nothing we can do.  */
4164       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
4165         continue;
4166
4167       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
4168          at the start of the block.  */
4169       set = find_avail_set (regno, insn);
4170       if (! set)
4171         continue;
4172   
4173       pat = set->expr;
4174       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
4175       if (GET_CODE (pat) != SET)
4176         abort ();
4177
4178       src = SET_SRC (pat);
4179
4180       /* Constant propagation.  */
4181       if (CONSTANT_P (src))
4182         {
4183           /* Handle normal insns first.  */
4184           if (GET_CODE (insn) == INSN
4185               && try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
4186             {
4187               changed = 1;
4188               const_prop_count++;
4189               if (gcse_file != NULL)
4190                 {
4191                   fprintf (gcse_file, "CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
4192                            regno);
4193                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
4194                            INSN_UID (insn));
4195                   print_rtl (gcse_file, src);
4196                   fprintf (gcse_file, "\n");
4197                 }
4198
4199               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
4200                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
4201             }
4202
4203           /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
4204              We're pretty specific about what we will handle in this
4205              code, we can extend this as necessary over time.
4206
4207              Right now the insn in question must look like
4208              (set (pc) (if_then_else ...))  */
4209           else if (alter_jumps
4210                    && GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
4211                    && condjump_p (insn)
4212                    && ! simplejump_p (insn))
4213             changed |= cprop_jump (bb, insn, reg_used->reg_rtx, src);
4214
4215 #ifdef HAVE_cc0
4216           /* Similar code for machines that use a pair of CC0 setter and
4217              conditional jump insn.  */
4218           else if (alter_jumps
4219                    && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
4220                    && SET_DEST (PATTERN (insn)) == cc0_rtx
4221                    && GET_CODE (NEXT_INSN (insn)) == JUMP_INSN
4222                    && condjump_p (NEXT_INSN (insn))
4223                    && ! simplejump_p (NEXT_INSN (insn))
4224                    && cprop_cc0_jump (bb, insn, reg_used, src))
4225             {
4226               changed = 1;
4227               break;
4228             }
4229 #endif
4230         }
4231       else if (GET_CODE (src) == REG
4232                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
4233                && REGNO (src) != regno)
4234         {
4235           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
4236             {
4237               changed = 1;
4238               copy_prop_count++;
4239               if (gcse_file != NULL)
4240                 {
4241                   fprintf (gcse_file, "COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
4242                            regno, INSN_UID (insn));
4243                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
4244                 }
4245
4246               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
4247                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
4248               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
4249                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
4250                  and made things worse.  */
4251             }
4252         }
4253     }
4254
4255   return changed;
4256 }
4257
4258 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
4259    non-zero if a change was made.  */
4260
4261 static int
4262 cprop (alter_jumps)
4263      int alter_jumps;
4264 {
4265   int bb, changed;
4266   rtx insn;
4267
4268   /* Note we start at block 1.  */
4269
4270   changed = 0;
4271   for (bb = 1; bb < n_basic_blocks; bb++)
4272     {
4273       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
4274          start of the block].  */
4275       reset_opr_set_tables ();
4276
4277       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
4278            insn != NULL && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
4279            insn = NEXT_INSN (insn))
4280         if (INSN_P (insn))
4281           {
4282             changed |= cprop_insn (BASIC_BLOCK (bb), insn, alter_jumps);
4283
4284             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
4285             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
4286                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
4287             if (GET_CODE (insn) != NOTE)
4288               mark_oprs_set (insn);
4289           }
4290     }
4291
4292   if (gcse_file != NULL)
4293     fprintf (gcse_file, "\n");
4294
4295   return changed;
4296 }
4297
4298 /* Perform one copy/constant propagation pass.
4299    F is the first insn in the function.
4300    PASS is the pass count.  */
4301
4302 static int
4303 one_cprop_pass (pass, alter_jumps)
4304      int pass;
4305      int alter_jumps;
4306 {
4307   int changed = 0;
4308
4309   const_prop_count = 0;
4310   copy_prop_count = 0;
4311
4312   alloc_set_hash_table (max_cuid);
4313   compute_set_hash_table ();
4314   if (gcse_file)
4315     dump_hash_table (gcse_file, "SET", set_hash_table, set_hash_table_size,
4316                      n_sets);
4317   if (n_sets > 0)
4318     {
4319       alloc_cprop_mem (n_basic_blocks, n_sets);
4320       compute_cprop_data ();
4321       changed = cprop (alter_jumps);
4322       free_cprop_mem ();
4323     }
4324
4325   free_set_hash_table ();
4326
4327   if (gcse_file)
4328     {
4329       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4330                current_function_name, pass, bytes_used);
4331       fprintf (gcse_file, "%d const props, %d copy props\n\n",
4332                const_prop_count, copy_prop_count);
4333     }
4334
4335   return changed;
4336 }
4337 \f
4338 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
4339
4340 /* Local properties of expressions.  */
4341 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
4342 static sbitmap *transp;
4343
4344 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
4345    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
4346    created by a calls.  */
4347 static sbitmap *transpout;
4348
4349 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
4350 static sbitmap *comp;
4351
4352 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
4353 static sbitmap *antloc;
4354
4355 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
4356    point.  */
4357 static sbitmap *pre_optimal;
4358
4359 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
4360 static sbitmap *pre_redundant;
4361
4362 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
4363 static sbitmap *pre_insert_map;
4364
4365 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
4366 static sbitmap *pre_delete_map;
4367
4368 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
4369 static struct edge_list *edge_list;
4370
4371 /* Redundant insns.  */
4372 static sbitmap pre_redundant_insns;
4373
4374 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
4375
4376 static void
4377 alloc_pre_mem (n_blocks, n_exprs)
4378      int n_blocks, n_exprs;
4379 {
4380   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4381   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4382   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4383
4384   pre_optimal = NULL;
4385   pre_redundant = NULL;
4386   pre_insert_map = NULL;
4387   pre_delete_map = NULL;
4388   ae_in = NULL;
4389   ae_out = NULL;
4390   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4391
4392   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
4393 }
4394
4395 /* Free vars used for PRE analysis.  */
4396
4397 static void
4398 free_pre_mem ()
4399 {
4400   sbitmap_vector_free (transp);
4401   sbitmap_vector_free (comp);
4402
4403   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
4404
4405   if (pre_optimal)
4406     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
4407   if (pre_redundant)
4408     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
4409   if (pre_insert_map)
4410     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
4411   if (pre_delete_map)
4412     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
4413   if (ae_in)
4414     sbitmap_vector_free (ae_in);
4415   if (ae_out)
4416     sbitmap_vector_free (ae_out);
4417
4418   transp = comp = NULL;
4419   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
4420   ae_in = ae_out = NULL;
4421 }
4422
4423 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
4424
4425 static void
4426 compute_pre_data ()
4427 {
4428   sbitmap trapping_expr;
4429   int i;
4430   unsigned int ui;
4431
4432   compute_local_properties (transp, comp, antloc, 0);
4433   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
4434
4435   /* Collect expressions which might trap.  */
4436   trapping_expr = sbitmap_alloc (n_exprs);
4437   sbitmap_zero (trapping_expr);
4438   for (ui = 0; ui < expr_hash_table_size; ui++)
4439     {
4440       struct expr *e;
4441       for (e = expr_hash_table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
4442         if (may_trap_p (e->expr))
4443           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
4444     }
4445
4446   /* Compute ae_kill for each basic block using:
4447
4448      ~(TRANSP | COMP)
4449
4450      This is significantly faster than compute_ae_kill.  */
4451
4452   for (i = 0; i < n_basic_blocks; i++)
4453     {
4454       edge e;
4455
4456       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
4457          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
4458          place the instruction on the edge.  So make them neither
4459          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
4460       for (e = BASIC_BLOCK (i)->pred; e ; e = e->pred_next)
4461         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
4462           {
4463             sbitmap_difference (antloc[i], antloc[i], trapping_expr);
4464             sbitmap_difference (transp[i], transp[i], trapping_expr);
4465             break;
4466           }
4467
4468       sbitmap_a_or_b (ae_kill[i], transp[i], comp[i]);
4469       sbitmap_not (ae_kill[i], ae_kill[i]);
4470     }
4471
4472   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, n_exprs, transp, comp, antloc,
4473                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
4474   sbitmap_vector_free (antloc);
4475   antloc = NULL;
4476   sbitmap_vector_free (ae_kill);
4477   ae_kill = NULL; 
4478   sbitmap_free (trapping_expr);
4479 }
4480 \f
4481 /* PRE utilities */
4482
4483 /* Return non-zero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
4484    block BB.
4485
4486    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
4487    been visited.  It is NULL for the top-level call.
4488
4489    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
4490    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
4491    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
4492    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
4493    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
4494    the closest such expression.  */
4495
4496 static int
4497 pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited)
4498      basic_block occr_bb;
4499      struct expr *expr;
4500      basic_block bb;
4501      char *visited;
4502 {
4503   edge pred;
4504
4505   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
4506     {
4507       basic_block pred_bb = pred->src;
4508
4509       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
4510           /* Has predecessor has already been visited?  */
4511           || visited[pred_bb->index])
4512         ;/* Nothing to do.  */
4513
4514       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4515       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
4516         {
4517           /* Is this the occurrence we're looking for?
4518              Note that there's only one generating occurrence per block
4519              so we just need to check the block number.  */
4520           if (occr_bb == pred_bb)
4521             return 1;
4522
4523           visited[pred_bb->index] = 1;
4524         }
4525       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
4526       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
4527         visited[pred_bb->index] = 1;
4528
4529       /* Neither gen nor kill.  */
4530       else
4531         {
4532           visited[pred_bb->index] = 1;
4533           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
4534             return 1;
4535         }
4536     }
4537
4538   /* All paths have been checked.  */
4539   return 0;
4540 }
4541
4542 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
4543    memory allocated for that function is returned.  */
4544
4545 static int
4546 pre_expr_reaches_here_p (occr_bb, expr, bb)
4547      basic_block occr_bb;
4548      struct expr *expr;
4549      basic_block bb;
4550 {
4551   int rval;
4552   char *visited = (char *) xcalloc (n_basic_blocks, 1);
4553
4554   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
4555
4556   free (visited);
4557   return rval;
4558 }
4559 \f
4560
4561 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
4562    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to 
4563    the value of BB.  */
4564
4565 static rtx
4566 process_insert_insn (expr)
4567      struct expr *expr;
4568 {
4569   rtx reg = expr->reaching_reg;
4570   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
4571   rtx pat;
4572
4573   start_sequence ();
4574
4575   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
4576      just copy it to a register.  */
4577   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
4578     emit_move_insn (reg, exp);
4579
4580   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
4581      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
4582      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
4583   else if (insn_invalid_p (emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp))))
4584     abort ();
4585   
4586   pat = gen_sequence ();
4587   end_sequence ();
4588
4589   return pat;
4590 }
4591   
4592 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
4593
4594    This is used by both the PRE and code hoisting.
4595
4596    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
4597    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
4598    no sense for code hoisting.  */
4599
4600 static void
4601 insert_insn_end_bb (expr, bb, pre)
4602      struct expr *expr;
4603      basic_block bb;
4604      int pre;
4605 {
4606   rtx insn = bb->end;
4607   rtx new_insn;
4608   rtx reg = expr->reaching_reg;
4609   int regno = REGNO (reg);
4610   rtx pat;
4611   int i;
4612
4613   pat = process_insert_insn (expr);
4614
4615   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
4616      handle cc0, etc. properly].  Similary we need to care trapping
4617      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4618
4619   if (GET_CODE (insn) == JUMP_INSN
4620       || (GET_CODE (insn) == INSN
4621           && (bb->succ->succ_next || (bb->succ->flags & EDGE_ABNORMAL))))
4622     {
4623 #ifdef HAVE_cc0
4624       rtx note;
4625 #endif
4626       /* It should always be the case that we can put these instructions
4627          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4628          Check this.  */
4629       if (GET_CODE (insn) == insn && pre
4630           && !TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4631           && !TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index))
4632         abort ();
4633
4634       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4635          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4636          the new instruction just before the tablejump.  */
4637       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4638           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4639         insn = prev_real_insn (insn);
4640
4641 #ifdef HAVE_cc0
4642       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4643          if cc0 isn't set.  */
4644       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4645       if (note)
4646         insn = XEXP (note, 0);
4647       else
4648         {
4649           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4650           if (maybe_cc0_setter
4651               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4652               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4653             insn = maybe_cc0_setter;
4654         }
4655 #endif
4656       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4657       new_insn = emit_insn_before (pat, insn);
4658     }
4659
4660   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4661      of exception handling.  */
4662   else if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN
4663            && (bb->succ->succ_next || (bb->succ->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4664     {
4665       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4666          we search backward and place the instructions before the first
4667          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4668          presumtion that we'll get better code elsewhere as well.  
4669
4670          It should always be the case that we can put these instructions
4671          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4672          Check this.  */
4673
4674       if (pre
4675           && !TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4676           && !TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index))
4677         abort ();
4678
4679       /* Since different machines initialize their parameter registers
4680          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4681          parameter registers.  */
4682       insn = find_first_parameter_load (insn, bb->head);
4683
4684       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4685          before the first parameter load.
4686
4687          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4688          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4689          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4690          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4691          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4692       while (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL
4693              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4694         insn = NEXT_INSN (insn);
4695
4696       new_insn = emit_insn_before (pat, insn);
4697     }
4698   else
4699     new_insn = emit_insn_after (pat, insn);
4700
4701   /* Keep block number table up to date.
4702      Note, PAT could be a multiple insn sequence, we have to make
4703      sure that each insn in the sequence is handled.  */
4704   if (GET_CODE (pat) == SEQUENCE)
4705     {
4706       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4707         {
4708           rtx insn = XVECEXP (pat, 0, i);
4709           if (INSN_P (insn))
4710             add_label_notes (PATTERN (insn), new_insn);
4711
4712           note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
4713         }
4714     }
4715   else
4716     {
4717       add_label_notes (pat, new_insn);
4718
4719       /* Keep register set table up to date.  */
4720       record_one_set (regno, new_insn);
4721     }
4722
4723   gcse_create_count++;
4724
4725   if (gcse_file)
4726     {
4727       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4728                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4729       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4730                expr->bitmap_index, regno);
4731     }
4732 }
4733
4734 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4735    the expressions fully redundant.  */
4736
4737 static int
4738 pre_edge_insert (edge_list, index_map)
4739      struct edge_list *edge_list;
4740      struct expr **index_map;
4741 {
4742   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4743   sbitmap *inserted;
4744
4745   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4746      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4747
4748   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4749   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4750   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, n_exprs);
4751   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4752
4753   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4754     {
4755       int indx;
4756       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4757
4758       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4759         {
4760           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4761
4762           for (j = indx; insert && j < n_exprs; j++, insert >>= 1)
4763             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4764               {
4765                 struct expr *expr = index_map[j];
4766                 struct occr *occr;
4767
4768                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4769                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4770                   {
4771                     if (! occr->deleted_p)
4772                       continue;
4773
4774                     /* Insert this expression on this edge if if it would
4775                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4776                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4777                       {
4778                         rtx insn;
4779                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4780
4781                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4782                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4783                            the previous block. There are several alternatives
4784                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4785                            handling this situation.  This one is easiest for
4786                            now.  */
4787
4788                         if ((eg->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
4789                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4790                         else
4791                           {
4792                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4793                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4794                           }
4795
4796                         if (gcse_file)
4797                           {
4798                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4799                                      bb->index,
4800                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4801                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4802                                      expr->bitmap_index);
4803                           }
4804
4805                         update_ld_motion_stores (expr);
4806                         SET_BIT (inserted[e], j);
4807                         did_insert = 1;
4808                         gcse_create_count++;
4809                       }
4810                   }
4811               }
4812         }
4813     }
4814
4815   sbitmap_vector_free (inserted);
4816   return did_insert;
4817 }
4818
4819 /* Copy the result of INSN to REG.  INDX is the expression number.  */
4820
4821 static void
4822 pre_insert_copy_insn (expr, insn)
4823      struct expr *expr;
4824      rtx insn;
4825 {
4826   rtx reg = expr->reaching_reg;
4827   int regno = REGNO (reg);
4828   int indx = expr->bitmap_index;
4829   rtx set = single_set (insn);
4830   rtx new_insn;
4831
4832   if (!set)
4833     abort ();
4834
4835   new_insn = emit_insn_after (gen_move_insn (reg, SET_DEST (set)), insn);
4836
4837   /* Keep register set table up to date.  */
4838   record_one_set (regno, new_insn);
4839
4840   gcse_create_count++;
4841
4842   if (gcse_file)
4843     fprintf (gcse_file,
4844              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4845               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4846               INSN_UID (insn), regno);
4847   update_ld_motion_stores (expr);
4848 }
4849
4850 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4851    to `reaching_reg'.  */
4852
4853 static void
4854 pre_insert_copies ()
4855 {
4856   unsigned int i;
4857   struct expr *expr;
4858   struct occr *occr;
4859   struct occr *avail;
4860
4861   /* For each available expression in the table, copy the result to
4862      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4863
4864      ??? The current algorithm is rather brute force.
4865      Need to do some profiling.  */
4866
4867   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
4868     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4869       {
4870         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4871            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4872            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4873            deleted.  This test also avoids further processing if the
4874            expression wasn't deleted anywhere.  */
4875         if (expr->reaching_reg == NULL)
4876           continue;
4877
4878         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4879           {
4880             if (! occr->deleted_p)
4881               continue;
4882
4883             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4884               {
4885                 rtx insn = avail->insn;
4886
4887                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4888                 if (avail->copied_p)
4889                   continue;
4890
4891                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4892                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4893                   continue;
4894
4895                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4896                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn), 
4897                                                expr,
4898                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4899                   continue;
4900
4901                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4902                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4903                 avail->copied_p = 1;
4904               }
4905           }
4906       }
4907 }
4908
4909 /* Delete redundant computations.
4910    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4911    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4912    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4913
4914    Returns non-zero if a change is made.  */
4915
4916 static int
4917 pre_delete ()
4918 {
4919   unsigned int i;
4920   int changed;
4921   struct expr *expr;
4922   struct occr *occr;
4923
4924   changed = 0;
4925   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
4926     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4927       {
4928         int indx = expr->bitmap_index;
4929
4930         /* We only need to search antic_occr since we require
4931            ANTLOC != 0.  */
4932
4933         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4934           {
4935             rtx insn = occr->insn;
4936             rtx set;
4937             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4938
4939             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx))
4940               {
4941                 set = single_set (insn);
4942                 if (! set)
4943                   abort ();
4944
4945                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4946                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4947                    the mode of the original destination pseudo.  */
4948                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4949                   expr->reaching_reg
4950                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4951
4952                 /* In theory this should never fail since we're creating
4953                    a reg->reg copy.
4954
4955                    However, on the x86 some of the movXX patterns actually
4956                    contain clobbers of scratch regs.  This may cause the
4957                    insn created by validate_change to not match any pattern
4958                    and thus cause validate_change to fail.  */
4959                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (set),
4960                                      expr->reaching_reg, 0))
4961                   {
4962                     occr->deleted_p = 1;
4963                     SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4964                     changed = 1;
4965                     gcse_subst_count++;
4966                   }
4967
4968                 if (gcse_file)
4969                   {
4970                     fprintf (gcse_file,
4971                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4972                                INSN_UID (insn), indx);
4973                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4974                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4975                   }
4976               }
4977           }
4978       }
4979
4980   return changed;
4981 }
4982
4983 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4984    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4985    has been done.
4986
4987    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4988    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4989    Compiler Design and Implementation.
4990
4991    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4992    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4993    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4994    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4995    through the block.
4996
4997    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4998    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4999    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
5000    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
5001    redundancies.  */
5002
5003 static int
5004 pre_gcse ()
5005 {
5006   unsigned int i;
5007   int did_insert, changed;
5008   struct expr **index_map;
5009   struct expr *expr;
5010
5011   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
5012      hash table entry.  */
5013
5014   index_map = (struct expr **) xcalloc (n_exprs, sizeof (struct expr *));
5015   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5016     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5017       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
5018
5019   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
5020   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
5021   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
5022
5023   /* Delete the redundant insns first so that
5024      - we know what register to use for the new insns and for the other
5025        ones with reaching expressions
5026      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
5027
5028   changed = pre_delete ();
5029
5030   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
5031
5032   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
5033      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
5034   pre_insert_copies ();
5035   if (did_insert)
5036     {
5037       commit_edge_insertions ();
5038       changed = 1;
5039     }
5040
5041   free (index_map);
5042   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
5043   return changed;
5044 }
5045
5046 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
5047
5048    Return non-zero if a change was made.  */
5049
5050 static int
5051 one_pre_gcse_pass (pass)
5052      int pass;
5053 {
5054   int changed = 0;
5055
5056   gcse_subst_count = 0;
5057   gcse_create_count = 0;
5058
5059   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
5060   add_noreturn_fake_exit_edges ();
5061   if (flag_gcse_lm)
5062     compute_ld_motion_mems ();
5063
5064   compute_expr_hash_table ();
5065   trim_ld_motion_mems ();
5066   if (gcse_file)
5067     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", expr_hash_table,
5068                      expr_hash_table_size, n_exprs);
5069
5070   if (n_exprs > 0)
5071     {
5072       alloc_pre_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
5073       compute_pre_data ();
5074       changed |= pre_gcse ();
5075       free_edge_list (edge_list);
5076       free_pre_mem ();
5077     }
5078
5079   free_ldst_mems ();
5080   remove_fake_edges ();
5081   free_expr_hash_table ();
5082
5083   if (gcse_file)
5084     {
5085       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
5086                current_function_name, pass, bytes_used);
5087       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
5088                gcse_subst_count, gcse_create_count);
5089     }
5090
5091   return changed;
5092 }
5093 \f
5094 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
5095    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
5096    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
5097    because the following loop optimization pass requires them.  */
5098
5099 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
5100    could probably share code here.  */
5101
5102 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
5103    then we would not need to do this here, because jump would add the
5104    necessary REG_LABEL notes.  */
5105
5106 static void
5107 add_label_notes (x, insn)
5108      rtx x;
5109      rtx insn;
5110 {
5111   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
5112   int i, j;
5113   const char *fmt;
5114
5115   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
5116     {
5117       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
5118          avoid flow generating (slighly) worse code.
5119
5120          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
5121          mark_jump_label for additional information).  */
5122
5123       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
5124                                             REG_NOTES (insn));
5125       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
5126         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
5127       return;
5128     }
5129
5130   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
5131     {
5132       if (fmt[i] == 'e')
5133         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
5134       else if (fmt[i] == 'E')
5135         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5136           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
5137     }
5138 }
5139
5140 /* Compute transparent outgoing information for each block.
5141
5142    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
5143    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
5144    when the edge is traversed through a call.  This happens with
5145    non-local labels and exceptions.
5146
5147    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
5148    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
5149    it should be possible with exception handling, since we still have
5150    control over which handler should be invoked.  But due to increased
5151    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
5152
5153 static void
5154 compute_transpout ()
5155 {
5156   int bb;
5157   unsigned int i;
5158   struct expr *expr;
5159
5160   sbitmap_vector_ones (transpout, n_basic_blocks);
5161
5162   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; ++bb)
5163     {
5164       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
5165          end in call instructions for reasons other than abnormal
5166          control flow.  */
5167       if (GET_CODE (BLOCK_END (bb)) != CALL_INSN)
5168         continue;
5169
5170       for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5171         for (expr = expr_hash_table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
5172           if (GET_CODE (expr->expr) == MEM)
5173             {
5174               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
5175                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
5176                 continue;
5177                 
5178               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
5179                  analysis to determine if this mem is actually killed
5180                  by this call.  */
5181               RESET_BIT (transpout[bb], expr->bitmap_index);
5182             }
5183     }
5184 }
5185
5186 /* Removal of useless null pointer checks */
5187
5188 /* Called via note_stores.  X is set by SETTER.  If X is a register we must
5189    invalidate nonnull_local and set nonnull_killed.  DATA is really a
5190    `null_pointer_info *'.
5191
5192    We ignore hard registers.  */
5193
5194 static void
5195 invalidate_nonnull_info (x, setter, data)
5196      rtx x;
5197      rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED;
5198      void *data;
5199 {
5200   unsigned int regno;
5201   struct null_pointer_info *npi = (struct null_pointer_info *) data;
5202
5203   while (GET_CODE (x) == SUBREG)
5204     x = SUBREG_REG (x);
5205
5206   /* Ignore anything that is not a register or is a hard register.  */
5207   if (GET_CODE (x) != REG
5208       || REGNO (x) < npi->min_reg
5209       || REGNO (x) >= npi->max_reg)
5210     return;
5211
5212   regno = REGNO (x) - npi->min_reg;
5213
5214   RESET_BIT (npi->nonnull_local[npi->current_block], regno);
5215   SET_BIT (npi->nonnull_killed[npi->current_block], regno);
5216 }
5217
5218 /* Do null-pointer check elimination for the registers indicated in
5219    NPI.  NONNULL_AVIN and NONNULL_AVOUT are pre-allocated sbitmaps;
5220    they are not our responsibility to free.  */
5221
5222 static void
5223 delete_null_pointer_checks_1 (block_reg, nonnull_avin,
5224                               nonnull_avout, npi)
5225      unsigned int *block_reg;
5226      sbitmap *nonnull_avin;
5227      sbitmap *nonnull_avout;
5228      struct null_pointer_info *npi;
5229 {
5230   int bb;
5231   int current_block;
5232   sbitmap *nonnull_local = npi->nonnull_local;
5233   sbitmap *nonnull_killed = npi->nonnull_killed;
5234   
5235   /* Compute local properties, nonnull and killed.  A register will have
5236      the nonnull property if at the end of the current block its value is
5237      known to be nonnull.  The killed property indicates that somewhere in
5238      the block any information we had about the register is killed.
5239
5240      Note that a register can have both properties in a single block.  That
5241      indicates that it's killed, then later in the block a new value is
5242      computed.  */
5243   sbitmap_vector_zero (nonnull_local, n_basic_blocks);
5244   sbitmap_vector_zero (nonnull_killed, n_basic_blocks);
5245
5246   for (current_block = 0; current_block < n_basic_blocks; current_block++)
5247     {
5248       rtx insn, stop_insn;
5249
5250       /* Set the current block for invalidate_nonnull_info.  */
5251       npi->current_block = current_block;
5252
5253       /* Scan each insn in the basic block looking for memory references and
5254          register sets.  */
5255       stop_insn = NEXT_INSN (BLOCK_END (current_block));
5256       for (insn = BLOCK_HEAD (current_block);
5257            insn != stop_insn;
5258            insn = NEXT_INSN (insn))
5259         {
5260           rtx set;
5261           rtx reg;
5262
5263           /* Ignore anything that is not a normal insn.  */
5264           if (! INSN_P (insn))
5265             continue;
5266
5267           /* Basically ignore anything that is not a simple SET.  We do have
5268              to make sure to invalidate nonnull_local and set nonnull_killed
5269              for such insns though.  */
5270           set = single_set (insn);
5271           if (!set)
5272             {
5273               note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5274               continue;
5275             }
5276
5277           /* See if we've got a usable memory load.  We handle it first
5278              in case it uses its address register as a dest (which kills
5279              the nonnull property).  */
5280           if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
5281               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_SRC (set), 0))) == REG
5282               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5283               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5284             SET_BIT (nonnull_local[current_block],
5285                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5286
5287           /* Now invalidate stuff clobbered by this insn.  */
5288           note_stores (PATTERN (insn), invalidate_nonnull_info, npi);
5289
5290           /* And handle stores, we do these last since any sets in INSN can
5291              not kill the nonnull property if it is derived from a MEM
5292              appearing in a SET_DEST.  */
5293           if (GET_CODE (SET_DEST (set)) == MEM
5294               && GET_CODE ((reg = XEXP (SET_DEST (set), 0))) == REG
5295               && REGNO (reg) >= npi->min_reg
5296               && REGNO (reg) < npi->max_reg)
5297             SET_BIT (nonnull_local[current_block],
5298                      REGNO (reg) - npi->min_reg);
5299         }
5300     }
5301
5302   /* Now compute global properties based on the local properties.   This
5303      is a classic global availablity algorithm.  */
5304   compute_available (nonnull_local, nonnull_killed,
5305                      nonnull_avout, nonnull_avin);
5306
5307   /* Now look at each bb and see if it ends with a compare of a value
5308      against zero.  */
5309   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5310     {
5311       rtx last_insn = BLOCK_END (bb);
5312       rtx condition, earliest;
5313       int compare_and_branch;
5314
5315       /* Since MIN_REG is always at least FIRST_PSEUDO_REGISTER, and
5316          since BLOCK_REG[BB] is zero if this block did not end with a
5317          comparison against zero, this condition works.  */
5318       if (block_reg[bb] < npi->min_reg
5319           || block_reg[bb] >= npi->max_reg)
5320         continue;
5321
5322       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5323       condition = get_condition (last_insn, &earliest);
5324
5325       /* If we can't determine the condition then skip.  */
5326       if (! condition)
5327         continue;
5328
5329       /* Is the register known to have a nonzero value?  */
5330       if (!TEST_BIT (nonnull_avout[bb], block_reg[bb] - npi->min_reg))
5331         continue;
5332
5333       /* Try to compute whether the compare/branch at the loop end is one or
5334          two instructions.  */
5335       if (earliest == last_insn)
5336         compare_and_branch = 1;
5337       else if (earliest == prev_nonnote_insn (last_insn))
5338         compare_and_branch = 2;
5339       else
5340         continue;
5341
5342       /* We know the register in this comparison is nonnull at exit from
5343          this block.  We can optimize this comparison.  */
5344       if (GET_CODE (condition) == NE)
5345         {
5346           rtx new_jump;
5347
5348           new_jump = emit_jump_insn_after (gen_jump (JUMP_LABEL (last_insn)),
5349                                            last_insn);
5350           JUMP_LABEL (new_jump) = JUMP_LABEL (last_insn);
5351           LABEL_NUSES (JUMP_LABEL (new_jump))++;
5352           emit_barrier_after (new_jump);
5353         }
5354
5355       delete_insn (last_insn);
5356       if (compare_and_branch == 2)
5357         delete_insn (earliest);
5358       purge_dead_edges (BASIC_BLOCK (bb));
5359
5360       /* Don't check this block again.  (Note that BLOCK_END is
5361          invalid here; we deleted the last instruction in the 
5362          block.)  */
5363       block_reg[bb] = 0;
5364     }
5365 }
5366
5367 /* Find EQ/NE comparisons against zero which can be (indirectly) evaluated
5368    at compile time.
5369
5370    This is conceptually similar to global constant/copy propagation and
5371    classic global CSE (it even uses the same dataflow equations as cprop).
5372
5373    If a register is used as memory address with the form (mem (reg)), then we
5374    know that REG can not be zero at that point in the program.  Any instruction
5375    which sets REG "kills" this property.
5376
5377    So, if every path leading to a conditional branch has an available memory
5378    reference of that form, then we know the register can not have the value
5379    zero at the conditional branch.  
5380
5381    So we merely need to compute the local properies and propagate that data
5382    around the cfg, then optimize where possible.
5383
5384    We run this pass two times.  Once before CSE, then again after CSE.  This
5385    has proven to be the most profitable approach.  It is rare for new
5386    optimization opportunities of this nature to appear after the first CSE
5387    pass.
5388
5389    This could probably be integrated with global cprop with a little work.  */
5390
5391 void
5392 delete_null_pointer_checks (f)
5393      rtx f ATTRIBUTE_UNUSED;
5394 {
5395   sbitmap *nonnull_avin, *nonnull_avout;
5396   unsigned int *block_reg;
5397   int bb;
5398   int reg;
5399   int regs_per_pass;
5400   int max_reg;
5401   struct null_pointer_info npi;
5402
5403   /* If we have only a single block, then there's nothing to do.  */
5404   if (n_basic_blocks <= 1)
5405     return;
5406
5407   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
5408      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
5409      particularly useful.
5410
5411      In normal circumstances a cfg should have about twice as many edges
5412      as blocks.  But we do not want to punish small functions which have
5413      a couple switch statements.  So we require a relatively large number
5414      of basic blocks and the ratio of edges to blocks to be high.  */
5415   if (n_basic_blocks > 1000 && n_edges / n_basic_blocks >= 20)
5416     return;
5417
5418   /* We need four bitmaps, each with a bit for each register in each
5419      basic block.  */
5420   max_reg = max_reg_num ();
5421   regs_per_pass = get_bitmap_width (4, n_basic_blocks, max_reg);
5422
5423   /* Allocate bitmaps to hold local and global properties.  */
5424   npi.nonnull_local = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5425   npi.nonnull_killed = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5426   nonnull_avin = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5427   nonnull_avout = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, regs_per_pass);
5428
5429   /* Go through the basic blocks, seeing whether or not each block
5430      ends with a conditional branch whose condition is a comparison
5431      against zero.  Record the register compared in BLOCK_REG.  */
5432   block_reg = (unsigned int *) xcalloc (n_basic_blocks, sizeof (int));
5433   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5434     {
5435       rtx last_insn = BLOCK_END (bb);
5436       rtx condition, earliest, reg;
5437
5438       /* We only want conditional branches.  */
5439       if (GET_CODE (last_insn) != JUMP_INSN
5440           || !any_condjump_p (last_insn)
5441           || !onlyjump_p (last_insn))
5442         continue;
5443
5444       /* LAST_INSN is a conditional jump.  Get its condition.  */
5445       condition = get_condition (last_insn, &earliest);
5446
5447       /* If we were unable to get the condition, or it is not an equality
5448          comparison against zero then there's nothing we can do.  */
5449       if (!condition
5450           || (GET_CODE (condition) != NE && GET_CODE (condition) != EQ)
5451           || GET_CODE (XEXP (condition, 1)) != CONST_INT
5452           || (XEXP (condition, 1) 
5453               != CONST0_RTX (GET_MODE (XEXP (condition, 0)))))
5454         continue;
5455
5456       /* We must be checking a register against zero.  */
5457       reg = XEXP (condition, 0);
5458       if (GET_CODE (reg) != REG)
5459         continue;
5460
5461       block_reg[bb] = REGNO (reg);
5462     }
5463
5464   /* Go through the algorithm for each block of registers.  */
5465   for (reg = FIRST_PSEUDO_REGISTER; reg < max_reg; reg += regs_per_pass)
5466     {
5467       npi.min_reg = reg;
5468       npi.max_reg = MIN (reg + regs_per_pass, max_reg);
5469       delete_null_pointer_checks_1 (block_reg, nonnull_avin,
5470                                     nonnull_avout, &npi);
5471     }
5472
5473   /* Free the table of registers compared at the end of every block.  */
5474   free (block_reg);
5475
5476   /* Free bitmaps.  */
5477   sbitmap_vector_free (npi.nonnull_local);
5478   sbitmap_vector_free (npi.nonnull_killed);
5479   sbitmap_vector_free (nonnull_avin);
5480   sbitmap_vector_free (nonnull_avout);
5481 }
5482
5483 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
5484
5485 /* Very busy expressions.  */
5486 static sbitmap *hoist_vbein;
5487 static sbitmap *hoist_vbeout;
5488
5489 /* Hoistable expressions.  */
5490 static sbitmap *hoist_exprs;
5491
5492 /* Dominator bitmaps.  */
5493 static sbitmap *dominators;
5494
5495 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
5496    reverse to to perform tail merging, doing so would probably be
5497    more effective than the tail merging code in jump.c.
5498
5499    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
5500    code hoisting.  It would be nice.  */
5501
5502 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
5503
5504 static void
5505 alloc_code_hoist_mem (n_blocks, n_exprs)
5506      int n_blocks, n_exprs;
5507 {
5508   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5509   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5510   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5511
5512   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5513   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5514   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5515   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
5516
5517   dominators = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_blocks);
5518 }
5519
5520 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
5521
5522 static void
5523 free_code_hoist_mem ()
5524 {
5525   sbitmap_vector_free (antloc);
5526   sbitmap_vector_free (transp);
5527   sbitmap_vector_free (comp);
5528
5529   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
5530   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
5531   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
5532   sbitmap_vector_free (transpout);
5533
5534   sbitmap_vector_free (dominators);
5535 }
5536
5537 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
5538
5539    An expression is very busy if all paths from a given point
5540    compute the expression.  */
5541
5542 static void
5543 compute_code_hoist_vbeinout ()
5544 {
5545   int bb, changed, passes;
5546
5547   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, n_basic_blocks);
5548   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, n_basic_blocks);
5549
5550   passes = 0;
5551   changed = 1;
5552
5553   while (changed)
5554     {
5555       changed = 0;
5556
5557       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
5558          the convergence.  */
5559       for (bb = n_basic_blocks - 1; bb >= 0; bb--)
5560         {
5561           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c (hoist_vbein[bb], antloc[bb],
5562                                            hoist_vbeout[bb], transp[bb]);
5563           if (bb != n_basic_blocks - 1)
5564             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb], hoist_vbein, bb);
5565         }
5566
5567       passes++;
5568     }
5569
5570   if (gcse_file)
5571     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
5572 }
5573
5574 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
5575
5576 static void
5577 compute_code_hoist_data ()
5578 {
5579   compute_local_properties (transp, comp, antloc, 0);
5580   compute_transpout ();
5581   compute_code_hoist_vbeinout ();
5582   calculate_dominance_info (NULL, dominators, CDI_DOMINATORS);
5583   if (gcse_file)
5584     fprintf (gcse_file, "\n");
5585 }
5586
5587 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
5588    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
5589
5590    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
5591    to me that the expression must either be computed or transparent in
5592    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
5593    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
5594    the expression wasn't a loop invariant.
5595
5596    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
5597    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
5598    paths.  */
5599
5600 static int
5601 hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index, bb, visited)
5602      basic_block expr_bb;
5603      int expr_index;
5604      basic_block bb;
5605      char *visited;
5606 {
5607   edge pred;
5608   int visited_allocated_locally = 0;
5609   
5610
5611   if (visited == NULL)
5612     {
5613       visited_allocated_locally = 1;
5614       visited = xcalloc (n_basic_blocks, 1);
5615     }
5616
5617   for (pred = bb->pred; pred != NULL; pred = pred->pred_next)
5618     {
5619       basic_block pred_bb = pred->src;
5620
5621       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
5622         break;
5623       else if (visited[pred_bb->index])
5624         continue;
5625
5626       /* Does this predecessor generate this expression?  */
5627       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
5628         break;
5629       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
5630         break;
5631
5632       /* Not killed.  */
5633       else
5634         {
5635           visited[pred_bb->index] = 1;
5636           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
5637                                            pred_bb, visited))
5638             break;
5639         }
5640     }
5641   if (visited_allocated_locally) 
5642     free (visited);
5643
5644   return (pred == NULL);
5645 }
5646 \f
5647 /* Actually perform code hoisting.  */
5648
5649 static void
5650 hoist_code ()
5651 {
5652   int bb, dominated;
5653   unsigned int i;
5654   struct expr **index_map;
5655   struct expr *expr;
5656
5657   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, n_basic_blocks);
5658
5659   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
5660      hash table entry.  */
5661
5662   index_map = (struct expr **) xcalloc (n_exprs, sizeof (struct expr *));
5663   for (i = 0; i < expr_hash_table_size; i++)
5664     for (expr = expr_hash_table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
5665       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
5666
5667   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
5668      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
5669   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
5670     {
5671       int found = 0;
5672       int insn_inserted_p;
5673
5674       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
5675          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
5676       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb]->n_bits; i++)
5677         {
5678           int hoistable = 0;
5679
5680           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb], i) && TEST_BIT (transpout[bb], i))
5681             {
5682               /* We've found a potentially hoistable expression, now
5683                  we look at every block BB dominates to see if it
5684                  computes the expression.  */
5685               for (dominated = 0; dominated < n_basic_blocks; dominated++)
5686                 {
5687                   /* Ignore self dominance.  */
5688                   if (bb == dominated
5689                       || ! TEST_BIT (dominators[dominated], bb))
5690                     continue;
5691
5692                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
5693                      the busy expression and whether or not moving that
5694                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
5695                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated], i))
5696                     continue;
5697
5698                   /* Note if the expression would reach the dominated block
5699                      unimpared if it was placed at the end of BB. 
5700
5701                      Keep track of how many times this expression is hoistable
5702                      from a dominated block into BB.  */
5703                   if (hoist_expr_reaches_here_p (BASIC_BLOCK (bb), i, 
5704                                                  BASIC_BLOCK (dominated), NULL))
5705                     hoistable++;
5706                 }
5707
5708               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
5709                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
5710                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
5711                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
5712                  allocation.  One could increase this value to try harder
5713                  to avoid any possible code expansion due to register
5714                  allocation issues; however experiments have shown that
5715                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
5716                  from two successors, so raising this threshhold is likely
5717                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
5718               if (hoistable > 1)
5719                 {
5720                   SET_BIT (hoist_exprs[bb], i);
5721                   found = 1;
5722                 }
5723             }
5724         }
5725                 
5726       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
5727       if (! found)
5728         continue;
5729
5730       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
5731       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb]->n_bits; i++)
5732         {
5733           /* We want to insert the expression into BB only once, so
5734              note when we've inserted it.  */
5735           insn_inserted_p = 0;
5736
5737           /* These tests should be the same as the tests above.  */
5738           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb], i))
5739             {
5740               /* We've found a potentially hoistable expression, now
5741                  we look at every block BB dominates to see if it
5742                  computes the expression.  */
5743               for (dominated = 0; dominated < n_basic_blocks; dominated++)
5744                 {
5745                   /* Ignore self dominance.  */
5746                   if (bb == dominated
5747                       || ! TEST_BIT (dominators[dominated], bb))
5748                     continue;
5749
5750                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
5751                      the busy expression and whether or not moving that
5752                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
5753                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated], i))
5754                     continue;
5755
5756                   /* The expression is computed in the dominated block and
5757                      it would be safe to compute it at the start of the
5758                      dominated block.  Now we have to determine if the
5759                      expression would reach the dominated block if it was
5760                      placed at the end of BB.  */
5761                   if (hoist_expr_reaches_here_p (BASIC_BLOCK (bb), i, 
5762                                                  BASIC_BLOCK (dominated), NULL))
5763                     {
5764                       struct expr *expr = index_map[i];
5765                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
5766                       rtx insn;
5767                       rtx set;
5768
5769                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
5770                       while (BLOCK_NUM (occr->insn) != dominated && occr)
5771                         occr = occr->next;
5772
5773                       /* Should never happen.  */
5774                       if (!occr)
5775                         abort ();
5776
5777                       insn = occr->insn;
5778                  
5779                       set = single_set (insn);
5780                       if (! set)
5781                         abort ();
5782
5783                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
5784                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
5785                          from the mode of the original destination pseudo.  */
5786                       if (expr->reaching_reg == NULL)
5787                         expr->reaching_reg
5788                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
5789
5790                       /* In theory this should never fail since we're creating
5791                          a reg->reg copy.
5792
5793                          However, on the x86 some of the movXX patterns
5794                          actually contain clobbers of scratch regs.  This may
5795                          cause the insn created by validate_change to not
5796                          match any pattern and thus cause validate_change to
5797                          fail.  */
5798                       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set),
5799                                            expr->reaching_reg, 0))
5800                         {
5801                           occr->deleted_p = 1;
5802                           if (!insn_inserted_p)
5803                             {
5804                               insert_insn_end_bb (index_map[i], 
5805                                                   BASIC_BLOCK (bb), 0);
5806                               insn_inserted_p = 1;
5807                             }
5808                         }
5809                     }
5810                 }
5811             }
5812         }
5813     }
5814
5815   free (index_map);
5816 }
5817
5818 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
5819
5820    Return non-zero if a change was made.  */
5821
5822 static int
5823 one_code_hoisting_pass ()
5824 {
5825   int changed = 0;
5826
5827   alloc_expr_hash_table (max_cuid);
5828   compute_expr_hash_table ();
5829   if (gcse_file)
5830     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", expr_hash_table,
5831                      expr_hash_table_size, n_exprs);
5832
5833   if (n_exprs > 0)
5834     {
5835       alloc_code_hoist_mem (n_basic_blocks, n_exprs);
5836       compute_code_hoist_data ();
5837       hoist_code ();
5838       free_code_hoist_mem ();
5839     }
5840
5841   free_expr_hash_table ();
5842
5843   return changed;
5844 }
5845 \f
5846 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
5847     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
5848     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
5849
5850             int i;
5851             float a[10];
5852
5853             void foo(float scale)
5854             {
5855               for (i=0; i<10; i++)
5856                 a[i] *= scale;
5857             }
5858
5859     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5860     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom 
5861     of the loop. 
5862
5863       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is 
5864     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5865     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5866
5867       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5868     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5869     in the loop.  */
5870
5871 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5872    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5873
5874 static struct ls_expr *
5875 ldst_entry (x)
5876      rtx x;
5877 {
5878   struct ls_expr * ptr;
5879
5880   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5881     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
5882       break;
5883
5884   if (!ptr)
5885     {
5886       ptr = (struct ls_expr *) xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5887
5888       ptr->next         = pre_ldst_mems;
5889       ptr->expr         = NULL;
5890       ptr->pattern      = x;
5891       ptr->loads        = NULL_RTX;
5892       ptr->stores       = NULL_RTX;
5893       ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5894       ptr->invalid      = 0;
5895       ptr->index        = 0;
5896       ptr->hash_index   = 0;
5897       pre_ldst_mems     = ptr;
5898     }
5899   
5900   return ptr;
5901 }
5902
5903 /* Free up an individual ldst entry.  */
5904
5905 static void 
5906 free_ldst_entry (ptr)
5907      struct ls_expr * ptr;
5908 {
5909   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5910   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5911
5912   free (ptr);
5913 }
5914
5915 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5916
5917 static void
5918 free_ldst_mems ()
5919 {
5920   while (pre_ldst_mems) 
5921     {
5922       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5923
5924       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5925
5926       free_ldst_entry (tmp);
5927     }
5928
5929   pre_ldst_mems = NULL;
5930 }
5931
5932 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5933
5934 static void
5935 print_ldst_list (file)
5936      FILE * file;
5937 {
5938   struct ls_expr * ptr;
5939
5940   fprintf (file, "LDST list: \n");
5941
5942   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5943     {
5944       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5945
5946       print_rtl (file, ptr->pattern);
5947
5948       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5949
5950       if (ptr->loads)
5951         print_rtl (file, ptr->loads);
5952       else
5953         fprintf (file, "(nil)");
5954
5955       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5956
5957       if (ptr->stores)
5958         print_rtl (file, ptr->stores);
5959       else
5960         fprintf (file, "(nil)");
5961
5962       fprintf (file, "\n\n");
5963     }
5964
5965   fprintf (file, "\n");
5966 }
5967
5968 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5969
5970 static struct ls_expr *
5971 find_rtx_in_ldst (x)
5972      rtx x;
5973 {
5974   struct ls_expr * ptr;
5975   
5976   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5977     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
5978       return ptr;
5979
5980   return NULL;
5981 }
5982
5983 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5984
5985 static int
5986 enumerate_ldsts ()
5987 {
5988   struct ls_expr * ptr;
5989   int n = 0;
5990
5991   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5992     ptr->index = n++;
5993
5994   return n;
5995 }
5996
5997 /* Return first item in the list.  */
5998
5999 static inline struct ls_expr *
6000 first_ls_expr ()
6001 {
6002   return pre_ldst_mems;
6003 }
6004
6005 /* Return the next item in ther list after the specified one.  */
6006
6007 static inline struct ls_expr *
6008 next_ls_expr (ptr)
6009      struct ls_expr * ptr;
6010 {
6011   return ptr->next;
6012 }
6013 \f
6014 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
6015
6016 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
6017    side effects. These are the types of loads we consider for the
6018    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
6019
6020 static int 
6021 simple_mem (x)
6022      rtx x;
6023 {
6024   if (GET_CODE (x) != MEM)
6025     return 0;
6026   
6027   if (MEM_VOLATILE_P (x))
6028     return 0;
6029   
6030   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
6031     return 0;
6032
6033   if (!rtx_varies_p (XEXP (x, 0), 0))
6034     return 1;
6035   
6036   return 0;
6037 }
6038
6039 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.  
6040    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable 
6041    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL 
6042    loads since the aliasing code will allow all entries in the
6043    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
6044    the wrong value since gcse might common it and we won't know to 
6045    fix it up.  */
6046
6047 static void
6048 invalidate_any_buried_refs (x)
6049      rtx x;
6050 {
6051   const char * fmt;
6052   int i, j;
6053   struct ls_expr * ptr;
6054
6055   /* Invalidate it in the list.  */
6056   if (GET_CODE (x) == MEM && simple_mem (x))
6057     {
6058       ptr = ldst_entry (x);
6059       ptr->invalid = 1;
6060     }
6061
6062   /* Recursively process the insn.  */
6063   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6064   
6065   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
6066     {
6067       if (fmt[i] == 'e')
6068         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
6069       else if (fmt[i] == 'E')
6070         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6071           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
6072     }
6073 }
6074
6075 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES. Simple
6076    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no
6077    side effects and no registers in the expression. If there are any 
6078    uses/defs which don't match this criteria, it is invalidated and
6079    trimmed out later.  */
6080
6081 static void 
6082 compute_ld_motion_mems ()
6083 {
6084   struct ls_expr * ptr;
6085   int bb;
6086   rtx insn;
6087   
6088   pre_ldst_mems = NULL;
6089
6090   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
6091     {
6092       for (insn = BLOCK_HEAD (bb);
6093            insn && insn != NEXT_INSN (BLOCK_END (bb));
6094            insn = NEXT_INSN (insn))
6095         {
6096           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
6097             {
6098               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6099                 {
6100                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
6101                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
6102
6103                   /* Check for a simple LOAD...  */
6104                   if (GET_CODE (src) == MEM && simple_mem (src))
6105                     {
6106                       ptr = ldst_entry (src);
6107                       if (GET_CODE (dest) == REG)
6108                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
6109                       else
6110                         ptr->invalid = 1;
6111                     }
6112                   else
6113                     {
6114                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
6115                       invalidate_any_buried_refs (src);
6116                     }
6117                   
6118                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
6119                      will block any movement we might do later. We only care
6120                      about this exact pattern since those are the only
6121                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
6122                   if (GET_CODE (dest) == MEM && simple_mem (dest))
6123                     {
6124                       ptr = ldst_entry (dest);
6125                       
6126                       if (GET_CODE (src) != MEM
6127                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS)
6128                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
6129                       else
6130                         ptr->invalid = 1;
6131                     }
6132                 }
6133               else
6134                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
6135             }
6136         }
6137     }
6138 }
6139
6140 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the 
6141    expression list for pre gcse.  */
6142
6143 static void
6144 trim_ld_motion_mems ()
6145 {
6146   struct ls_expr * last = NULL;
6147   struct ls_expr * ptr = first_ls_expr ();
6148
6149   while (ptr != NULL)
6150     {
6151       int del = ptr->invalid;
6152       struct expr * expr = NULL;
6153       
6154       /* Delete if entry has been made invalid.  */
6155       if (!del) 
6156         {
6157           unsigned int i;
6158           
6159           del = 1;
6160           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
6161           for (i = 0; i < expr_hash_table_size && del; i++)
6162             {
6163               for (expr = expr_hash_table[i]; 
6164                    expr != NULL; 
6165                    expr = expr->next_same_hash)
6166                 if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
6167                   {
6168                     del = 0;
6169                     break;
6170                   }
6171             }
6172         }
6173       
6174       if (del)
6175         {
6176           if (last != NULL)
6177             {
6178               last->next = ptr->next;
6179               free_ldst_entry (ptr);
6180               ptr = last->next;
6181             }
6182           else
6183             {
6184               pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
6185               free_ldst_entry (ptr);
6186               ptr = pre_ldst_mems;
6187             }
6188         }
6189       else
6190         {
6191           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
6192           last = ptr;
6193           ptr->expr = expr;
6194           ptr = ptr->next;
6195         }
6196     }
6197
6198   /* Show the world what we've found.  */
6199   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
6200     print_ldst_list (gcse_file);
6201 }
6202
6203 /* This routine will take an expression which we are replacing with
6204    a reaching register, and update any stores that are needed if
6205    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
6206    copying their SRC to the reaching register, and then storeing
6207    the reaching register into the store location. These keeps the
6208    correct value in the reaching register for the loads.  */
6209
6210 static void
6211 update_ld_motion_stores (expr)
6212      struct expr * expr;
6213 {
6214   struct ls_expr * mem_ptr;
6215
6216   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
6217     {
6218       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't 
6219          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be 
6220          dead and should be eliminated later.  */
6221
6222       /* We replace  SET mem = expr   with
6223            SET reg = expr
6224            SET mem = reg , where reg is the 
6225            reaching reg used in the load.  */
6226       rtx list = mem_ptr->stores;
6227       
6228       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
6229         {
6230           rtx insn = XEXP (list, 0);
6231           rtx pat = PATTERN (insn);
6232           rtx src = SET_SRC (pat);
6233           rtx reg = expr->reaching_reg;
6234           rtx copy, new;
6235
6236           /* If we've already copied it, continue.  */
6237           if (expr->reaching_reg == src)
6238             continue;
6239           
6240           if (gcse_file)
6241             {
6242               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
6243               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
6244               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
6245               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
6246               fprintf (gcse_file, "\n");
6247             }
6248           
6249           copy = gen_move_insn ( reg, SET_SRC (pat));
6250           new = emit_insn_before (copy, insn);
6251           record_one_set (REGNO (reg), new);
6252           SET_SRC (pat) = reg;
6253
6254           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
6255           INSN_CODE (insn) = -1;
6256           gcse_create_count++;
6257         }
6258     }
6259 }
6260 \f
6261 /* Store motion code.  */
6262
6263 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the 
6264    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
6265 static sbitmap * regvec;
6266
6267 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
6268 static sbitmap * st_antloc;
6269
6270 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
6271 static int num_stores;
6272
6273 /* Checks to set if we need to mark a register set. Called from note_stores.  */
6274
6275 static void
6276 reg_set_info (dest, setter, data)
6277      rtx dest, setter ATTRIBUTE_UNUSED;
6278      void * data ATTRIBUTE_UNUSED;
6279 {
6280   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
6281     dest = SUBREG_REG (dest);
6282
6283   if (GET_CODE (dest) == REG)
6284     SET_BIT (*regvec, REGNO (dest));
6285 }
6286
6287 /* Return non-zero if the register operands of expression X are killed 
6288    anywhere in basic block BB.  */
6289
6290 static int
6291 store_ops_ok (x, bb)
6292      rtx x;
6293      basic_block bb;
6294 {
6295   int i;
6296   enum rtx_code code;
6297   const char * fmt;
6298
6299   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
6300  repeat:
6301
6302   if (x == 0)
6303     return 1;
6304
6305   code = GET_CODE (x);
6306   switch (code)
6307     {
6308     case REG:
6309         /* If a reg has changed after us in this
6310            block, the operand has been killed.  */
6311         return TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x));
6312
6313     case MEM:
6314       x = XEXP (x, 0);
6315       goto repeat;
6316
6317     case PRE_DEC:
6318     case PRE_INC:
6319     case POST_DEC:
6320     case POST_INC:
6321       return 0;
6322
6323     case PC:
6324     case CC0: /*FIXME*/
6325     case CONST:
6326     case CONST_INT:
6327     case CONST_DOUBLE:
6328     case CONST_VECTOR:
6329     case SYMBOL_REF:
6330     case LABEL_REF:
6331     case ADDR_VEC:
6332     case ADDR_DIFF_VEC:
6333       return 1;
6334
6335     default:
6336       break;
6337     }
6338
6339   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
6340   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
6341   
6342   for (; i >= 0; i--)
6343     {
6344       if (fmt[i] == 'e')
6345         {
6346           rtx tem = XEXP (x, i);
6347
6348           /* If we are about to do the last recursive call
6349              needed at this level, change it into iteration.
6350              This function is called enough to be worth it.  */
6351           if (i == 0)
6352             {
6353               x = tem;
6354               goto repeat;
6355             }
6356           
6357           if (! store_ops_ok (tem, bb))
6358             return 0;
6359         }
6360       else if (fmt[i] == 'E')
6361         {
6362           int j;
6363           
6364           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
6365             {
6366               if (! store_ops_ok (XVECEXP (x, i, j), bb))
6367                 return 0;
6368             }
6369         }
6370     }
6371
6372   return 1;
6373 }
6374
6375 /* Determine whether insn is MEM store pattern that we will consider moving.  */
6376
6377 static void
6378 find_moveable_store (insn)
6379      rtx insn;
6380 {
6381   struct ls_expr * ptr;
6382   rtx dest = PATTERN (insn);
6383
6384   if (GET_CODE (dest) != SET
6385       || GET_CODE (SET_SRC (dest)) == ASM_OPERANDS)
6386     return;
6387
6388   dest = SET_DEST (dest);
6389   
6390   if (GET_CODE (dest) != MEM || MEM_VOLATILE_P (dest)
6391       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
6392     return;
6393
6394   if (GET_CODE (XEXP (dest, 0)) != SYMBOL_REF)
6395       return;
6396
6397   if (rtx_varies_p (XEXP (dest, 0), 0))
6398     return;
6399
6400   ptr = ldst_entry (dest);
6401   ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
6402 }
6403
6404 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6405    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6406
6407 static int
6408 compute_store_table ()
6409 {
6410   int bb, ret;
6411   unsigned regno;
6412   rtx insn, pat;
6413
6414   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6415
6416   reg_set_in_block = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks,
6417                                                        max_gcse_regno);
6418   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, n_basic_blocks);
6419   pre_ldst_mems = 0;
6420
6421   /* Find all the stores we care about.  */
6422   for (bb = 0; bb < n_basic_blocks; bb++)
6423     {
6424       regvec = & (reg_set_in_block[bb]);
6425       for (insn = BLOCK_END (bb);
6426            insn && insn != PREV_INSN (BLOCK_HEAD (bb));
6427            insn = PREV_INSN (insn))
6428         {
6429           /* Ignore anything that is not a normal insn.  */
6430           if (! INSN_P (insn))
6431             continue;
6432
6433           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
6434             {
6435               bool clobbers_all = false;
6436 #ifdef NON_SAVING_SETJMP 
6437               if (NON_SAVING_SETJMP
6438                   && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL_RTX))
6439                 clobbers_all = true;
6440 #endif
6441
6442               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
6443                 if (clobbers_all
6444                     || TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
6445                   SET_BIT (reg_set_in_block[bb], regno);
6446             }
6447           
6448           pat = PATTERN (insn);
6449           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
6450           
6451           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
6452           if (GET_CODE (pat) == SET)
6453             find_moveable_store (insn);
6454         }
6455     }
6456
6457   ret = enumerate_ldsts ();
6458   
6459   if (gcse_file)
6460     {
6461       fprintf (gcse_file, "Store Motion Expressions.\n");
6462       print_ldst_list (gcse_file);
6463     }
6464   
6465   return ret;
6466 }
6467
6468 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.  */
6469
6470 static int
6471 load_kills_store (x, store_pattern)
6472      rtx x, store_pattern;
6473 {
6474   if (true_dependence (x, GET_MODE (x), store_pattern, rtx_addr_varies_p))
6475     return 1;
6476   return 0;
6477 }
6478
6479 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias 
6480    STORE_PATTERN.  Return 1 if found.  */
6481
6482 static int
6483 find_loads (x, store_pattern)
6484      rtx x, store_pattern;
6485 {
6486   const char * fmt;
6487   int i, j;
6488   int ret = 0;
6489
6490   if (!x)
6491     return 0;
6492
6493   if (GET_CODE (x) == SET) 
6494     x = SET_SRC (x);
6495
6496   if (GET_CODE (x) == MEM)
6497     {
6498       if (load_kills_store (x, store_pattern))
6499         return 1;
6500     }
6501
6502   /* Recursively process the insn.  */
6503   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
6504   
6505   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
6506     {
6507       if (fmt[i] == 'e')
6508         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern);
6509       else if (fmt[i] == 'E')
6510         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
6511           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern);
6512     }
6513   return ret;
6514 }
6515
6516 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).  
6517    Return 1 if it it does.  */
6518
6519 static int 
6520 store_killed_in_insn (x, insn)
6521      rtx x, insn;
6522 {
6523   if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
6524     return 0;
6525   
6526   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
6527     {
6528       /* A normal or pure call might read from pattern,
6529          but a const call will not.  */
6530       if (CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
6531         {
6532           rtx link;
6533
6534           for (link = CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn);
6535                link;
6536                link = XEXP (link, 1))
6537             if (GET_CODE (XEXP (link, 0)) == USE
6538                 && GET_CODE (XEXP (XEXP (link, 0), 0)) == MEM
6539                 && GET_CODE (XEXP (XEXP (XEXP (link, 0), 0), 0)) == SCRATCH)
6540               return 1;
6541           return 0;
6542         }
6543       else
6544         return 1;
6545     }
6546   
6547   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
6548     {
6549       rtx pat = PATTERN (insn);
6550       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
6551       if (GET_CODE (SET_DEST (pat)) == MEM && !expr_equiv_p (SET_DEST (pat), x))
6552         /* pretend its a load and check for aliasing.  */
6553         if (find_loads (SET_DEST (pat), x))
6554           return 1;
6555       return find_loads (SET_SRC (pat), x);
6556     }
6557   else
6558     return find_loads (PATTERN (insn), x);
6559 }
6560
6561 /* Returns 1 if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
6562    within basic block BB.  */
6563
6564 static int 
6565 store_killed_after (x, insn, bb)
6566      rtx x, insn;
6567      basic_block bb;
6568 {
6569   rtx last = bb->end;
6570    
6571   if (insn == last)
6572     return 0;
6573
6574   /* Check if the register operands of the store are OK in this block.
6575      Note that if registers are changed ANYWHERE in the block, we'll 
6576      decide we can't move it, regardless of whether it changed above 
6577      or below the store. This could be improved by checking the register
6578      operands while lookinng for aliasing in each insn.  */
6579   if (!store_ops_ok (XEXP (x, 0), bb))
6580     return 1;
6581
6582   for ( ; insn && insn != NEXT_INSN (last); insn = NEXT_INSN (insn))
6583     if (store_killed_in_insn (x, insn))
6584       return 1;
6585    
6586   return 0;
6587 }
6588
6589 /* Returns 1 if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
6590    within basic block BB.  */
6591 static int 
6592 store_killed_before (x, insn, bb)
6593      rtx x, insn;
6594      basic_block bb;
6595 {
6596   rtx first = bb->head;
6597
6598   if (insn == first)
6599     return store_killed_in_insn (x, insn);
6600    
6601   /* Check if the register operands of the store are OK in this block.
6602      Note that if registers are changed ANYWHERE in the block, we'll 
6603      decide we can't move it, regardless of whether it changed above 
6604      or below the store. This could be improved by checking the register
6605      operands while lookinng for aliasing in each insn.  */
6606   if (!store_ops_ok (XEXP (x, 0), bb))
6607     return 1;
6608
6609   for ( ; insn && insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
6610     if (store_killed_in_insn (x, insn))
6611       return 1;
6612    
6613   return 0;
6614 }
6615
6616 #define ANTIC_STORE_LIST(x)     ((x)->loads)
6617 #define AVAIL_STORE_LIST(x)     ((x)->stores)
6618
6619 /* Given the table of available store insns at the end of blocks,
6620    determine which ones are not killed by aliasing, and generate
6621    the appropriate vectors for gen and killed.  */
6622 static void
6623 build_store_vectors () 
6624 {
6625   basic_block bb;
6626   int b;
6627   rtx insn, st;
6628   struct ls_expr * ptr;
6629
6630   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
6631      by aliasing later in its block.  */
6632   ae_gen = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6633   sbitmap_vector_zero (ae_gen, n_basic_blocks);
6634
6635   st_antloc = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6636   sbitmap_vector_zero (st_antloc, n_basic_blocks);
6637
6638   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6639     { 
6640       /* Put all the stores into either the antic list, or the avail list,
6641          or both.  */
6642       rtx store_list = ptr->stores;
6643       ptr->stores = NULL_RTX;
6644
6645       for (st = store_list; st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6646         {
6647           insn = XEXP (st, 0);
6648           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6649           
6650           if (!store_killed_after (ptr->pattern, insn, bb))
6651             {
6652               /* If we've already seen an availale expression in this block,
6653                  we can delete the one we saw already (It occurs earlier in
6654                  the block), and replace it with this one). We'll copy the
6655                  old SRC expression to an unused register in case there
6656                  are any side effects.  */
6657               if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6658                 {
6659                   /* Find previous store.  */
6660                   rtx st;
6661                   for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st ; st = XEXP (st, 1))
6662                     if (BLOCK_FOR_INSN (XEXP (st, 0)) == bb)
6663                       break;
6664                   if (st)
6665                     {
6666                       rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6667                       if (gcse_file)
6668                         fprintf (gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6669                       replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb);
6670                       XEXP (st, 0) = insn;
6671                       continue;
6672                     }
6673                 }
6674               SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6675               AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn,
6676                                                         AVAIL_STORE_LIST (ptr));
6677             }
6678           
6679           if (!store_killed_before (ptr->pattern, insn, bb))
6680             {
6681               SET_BIT (st_antloc[BLOCK_NUM (insn)], ptr->index);
6682               ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn,
6683                                                         ANTIC_STORE_LIST (ptr));
6684             }
6685         }
6686       
6687       /* Free the original list of store insns.  */
6688       free_INSN_LIST_list (&store_list);
6689     }
6690           
6691   ae_kill = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6692   sbitmap_vector_zero (ae_kill, n_basic_blocks);
6693
6694   transp = (sbitmap *) sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, num_stores);
6695   sbitmap_vector_zero (transp, n_basic_blocks);
6696
6697   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6698     for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
6699       {
6700         if (store_killed_after (ptr->pattern, BLOCK_HEAD (b), BASIC_BLOCK (b)))
6701           {
6702             /* The anticipatable expression is not killed if it's gen'd.  */
6703             /*
6704               We leave this check out for now. If we have a code sequence 
6705               in a block which looks like:
6706                         ST MEMa = x
6707                         L     y = MEMa
6708                         ST MEMa = z
6709               We should flag this as having an ANTIC expression, NOT
6710               transparent, NOT killed, and AVAIL.
6711               Unfortunately, since we haven't re-written all loads to
6712               use the reaching reg, we'll end up doing an incorrect 
6713               Load in the middle here if we push the store down. It happens in
6714                     gcc.c-torture/execute/960311-1.c with -O3
6715               If we always kill it in this case, we'll sometimes do
6716               uneccessary work, but it shouldn't actually hurt anything.
6717             if (!TEST_BIT (ae_gen[b], ptr->index)).  */
6718             SET_BIT (ae_kill[b], ptr->index);
6719           }
6720         else
6721           SET_BIT (transp[b], ptr->index);
6722       }
6723
6724   /* Any block with no exits calls some non-returning function, so
6725      we better mark the store killed here, or we might not store to
6726      it at all.  If we knew it was abort, we wouldn't have to store,
6727      but we don't know that for sure.  */
6728   if (gcse_file) 
6729     {
6730       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
6731       print_ldst_list (gcse_file);
6732       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, n_basic_blocks);
6733       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, n_basic_blocks);
6734       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, n_basic_blocks);
6735       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, n_basic_blocks);
6736     }
6737 }
6738
6739 /* Insert an instruction at the begining of a basic block, and update 
6740    the BLOCK_HEAD if needed.  */
6741
6742 static void 
6743 insert_insn_start_bb (insn, bb)
6744      rtx insn;
6745      basic_block bb;
6746 {
6747   /* Insert at start of successor block.  */
6748   rtx prev = PREV_INSN (bb->head);
6749   rtx before = bb->head;
6750   while (before != 0)
6751     {
6752       if (GET_CODE (before) != CODE_LABEL
6753           && (GET_CODE (before) != NOTE
6754               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6755         break;
6756       prev = before;
6757       if (prev == bb->end)
6758         break;
6759       before = NEXT_INSN (before);
6760     }
6761
6762   insn = emit_insn_after (insn, prev);
6763
6764   if (gcse_file)
6765     {
6766       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6767                bb->index);
6768       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6769       fprintf (gcse_file, "\n");
6770     }
6771 }
6772
6773 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6774    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns non-zero
6775    if an edge insertion was performed.  */
6776
6777 static int
6778 insert_store (expr, e)
6779      struct ls_expr * expr;
6780      edge e;
6781 {
6782   rtx reg, insn;
6783   basic_block bb;
6784   edge tmp;
6785
6786   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6787      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6788   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6789     return 0;
6790
6791   reg = expr->reaching_reg;
6792   insn = gen_move_insn (expr->pattern, reg);
6793   
6794   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6795      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6796      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6797   bb = e->dest;
6798   for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
6799     {
6800       int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6801       if (index == EDGE_INDEX_NO_EDGE)
6802         abort ();
6803       if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6804         break;
6805     }
6806
6807   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6808      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6809   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6810     {
6811       for (tmp = e->dest->pred; tmp ; tmp = tmp->pred_next)
6812         {
6813           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6814           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6815         }
6816       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6817       return 0;
6818     }
6819   
6820   /* We can't insert on this edge, so we'll insert at the head of the
6821      successors block.  See Morgan, sec 10.5.  */
6822   if ((e->flags & EDGE_ABNORMAL) == EDGE_ABNORMAL)
6823     {
6824       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6825       return 0;
6826     }
6827
6828   insert_insn_on_edge (insn, e);
6829   
6830   if (gcse_file)
6831     {
6832       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6833                e->src->index, e->dest->index);
6834       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6835       fprintf (gcse_file, "\n");
6836     }
6837   
6838   return 1;
6839 }
6840
6841 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6842
6843 static void
6844 replace_store_insn (reg, del, bb)
6845      rtx reg, del;
6846      basic_block bb;
6847 {
6848   rtx insn;
6849   
6850   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (PATTERN (del)));
6851   insn = emit_insn_after (insn, del);
6852   
6853   if (gcse_file)
6854     {
6855       fprintf (gcse_file, 
6856                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6857       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6858       fprintf (gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6859       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6860       fprintf (gcse_file, "\n");
6861     }
6862   
6863   delete_insn (del);
6864 }
6865
6866
6867 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6868    the reaching_reg for later storing.  */
6869
6870 static void
6871 delete_store (expr, bb)
6872      struct ls_expr * expr;
6873      basic_block bb;
6874 {
6875   rtx reg, i, del;
6876
6877   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6878     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6879   
6880
6881   /* If there is more than 1 store, the earlier ones will be dead, 
6882      but it doesn't hurt to replace them here.  */  
6883   reg = expr->reaching_reg;
6884   
6885   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6886     {
6887       del = XEXP (i, 0);
6888       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6889         {
6890           /* We know there is only one since we deleted redundant 
6891              ones during the available computation.  */
6892           replace_store_insn (reg, del, bb);
6893           break;
6894         }
6895     }
6896 }
6897
6898 /* Free memory used by store motion.  */
6899
6900 static void 
6901 free_store_memory ()
6902 {
6903   free_ldst_mems ();
6904   
6905   if (ae_gen)
6906     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6907   if (ae_kill)
6908     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6909   if (transp)
6910     sbitmap_vector_free (transp);
6911   if (st_antloc)
6912     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6913   if (pre_insert_map)
6914     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6915   if (pre_delete_map)
6916     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6917   if (reg_set_in_block)
6918     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6919   
6920   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6921   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6922 }
6923
6924 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6925    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6926
6927 static void
6928 store_motion ()
6929 {
6930   int x;
6931   struct ls_expr * ptr;
6932   int update_flow = 0;
6933
6934   if (gcse_file)
6935     {
6936       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6937       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6938     }
6939
6940
6941   init_alias_analysis ();
6942
6943   /* Find all the stores that are live to the end of their block.  */
6944   num_stores = compute_store_table ();
6945   if (num_stores == 0)
6946     {
6947       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6948       end_alias_analysis ();
6949       return;
6950     }
6951
6952   /* Now compute whats actually available to move.  */
6953   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6954   build_store_vectors ();
6955
6956   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen, 
6957                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map, 
6958                                 &pre_delete_map);
6959
6960   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6961   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6962     {
6963       for (x = 0; x < n_basic_blocks; x++)
6964         if (TEST_BIT (pre_delete_map[x], ptr->index))
6965           delete_store (ptr, BASIC_BLOCK (x));
6966
6967       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6968         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6969           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6970     }
6971
6972   if (update_flow)
6973     commit_edge_insertions ();
6974
6975   free_store_memory ();
6976   free_edge_list (edge_list);
6977   remove_fake_edges ();
6978   end_alias_analysis ();
6979 }