OSDN Git Service

d8a1d251451f7d96c28a4393af28ff43a7e0294c
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / gcse.c
1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
4    Free Software Foundation, Inc.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
20 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
21 02110-1301, USA.  */
22
23 /* TODO
24    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
25    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
26      calc of how many regs are available in each class and use that to
27      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
28    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
29      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
30      allows more load motion, particularly out of loops.
31    - ability to realloc sbitmap vectors would allow one initial computation
32      of reg_set_in_block with only subsequent additions, rather than
33      recomputing it for each pass
34
35 */
36
37 /* References searched while implementing this.
38
39    Compilers Principles, Techniques and Tools
40    Aho, Sethi, Ullman
41    Addison-Wesley, 1988
42
43    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
44    E. Morel, C. Renvoise
45    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
46
47    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
48    Frederick Chow
49    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
50
51    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
52    D.M. Dhamdhere
53    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
54
55    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
56    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
57    K-H Drechsler, M.P. Stadel
58    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
59
60    Practical Adaptation of the Global Optimization
61    Algorithm of Morel and Renvoise
62    D.M. Dhamdhere
63    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
64
65    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
66    Dependence Graph
67    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
68    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
69
70    Lazy Code Motion
71    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
72    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
73
74    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
75    Time for Reducible Flow Control
76    Thomas Ball
77    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
78    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
79
80    An Efficient Representation for Sparse Sets
81    Preston Briggs, Linda Torczon
82    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
83    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
84
85    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
86    K-H Drechsler, M.P. Stadel
87    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
88
89    Partial Dead Code Elimination
90    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
91    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
92
93    Effective Partial Redundancy Elimination
94    P. Briggs, K.D. Cooper
95    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
96
97    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
98    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
99    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
100
101    Optimal Code Motion: Theory and Practice
102    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
103    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
104
105    The power of assignment motion
106    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
107    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
108
109    Global code motion / global value numbering
110    C. Click
111    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
112
113    Value Driven Redundancy Elimination
114    L.T. Simpson
115    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
116
117    Value Numbering
118    L.T. Simpson
119    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
120
121    High Performance Compilers for Parallel Computing
122    Michael Wolfe
123    Addison-Wesley, 1996
124
125    Advanced Compiler Design and Implementation
126    Steven Muchnick
127    Morgan Kaufmann, 1997
128
129    Building an Optimizing Compiler
130    Robert Morgan
131    Digital Press, 1998
132
133    People wishing to speed up the code here should read:
134      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
135      B.G. Ryder, M.C. Paull
136      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
137
138      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
139      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
140      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
141
142    People wishing to do something different can find various possibilities
143    in the above papers and elsewhere.
144 */
145
146 #include "config.h"
147 #include "system.h"
148 #include "coretypes.h"
149 #include "tm.h"
150 #include "toplev.h"
151
152 #include "rtl.h"
153 #include "tree.h"
154 #include "tm_p.h"
155 #include "regs.h"
156 #include "hard-reg-set.h"
157 #include "flags.h"
158 #include "real.h"
159 #include "insn-config.h"
160 #include "recog.h"
161 #include "basic-block.h"
162 #include "output.h"
163 #include "function.h"
164 #include "expr.h"
165 #include "except.h"
166 #include "ggc.h"
167 #include "params.h"
168 #include "cselib.h"
169 #include "intl.h"
170 #include "obstack.h"
171 #include "timevar.h"
172
173 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
174    moving loop invariant calculations out of loops.
175
176    Originally this tended to create worse overall code, but several
177    improvements during the development of PRE seem to have made following
178    back edges generally a win.
179
180    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
181    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
182    out of loops.  At some point we might need to move some of those
183    heuristics into gcse.c.  */
184
185 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
186    are a superset of those done by GCSE.
187
188    We perform the following steps:
189
190    1) Compute basic block information.
191
192    2) Compute table of places where registers are set.
193
194    3) Perform copy/constant propagation.
195
196    4) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
197       for size, or code hoisting if we are.
198
199    5) Perform another pass of copy/constant propagation.
200
201    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
202    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
203    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
204    GCSE will try to use an existing register containing the common
205    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
206    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
207
208    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
209    (set (pseudo-reg) (expression)).
210    Function want_to_gcse_p says what these are.
211
212    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
213    partially redundant).
214
215    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
216    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
217    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
218
219    **********************
220
221    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
222    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
223    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
224    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
225    the expense.
226
227    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
228    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
229    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
230    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
231
232    It was found doing copy propagation between each pass enables further
233    substitutions.
234
235    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
236    a while to converge.  Hence we only perform one pass.  The parameter
237    max-gcse-passes can be modified if one wants to experiment.
238
239    **********************
240
241    The steps for PRE are:
242
243    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
244
245    2) Perform the data flow analysis for PRE.
246
247    3) Delete the redundant instructions
248
249    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
250       redundant instructions fully redundant.
251
252    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
253       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
254
255    The deletion is done first so that when we do insertions we
256    know which pseudo reg to use.
257
258    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
259    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
260    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
261
262    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
263    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
264    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
265    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
266    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
267    each register in each block and thus can try to use an existing
268    register.  */
269 \f
270 /* GCSE global vars.  */
271
272 /* -dG dump file.  */
273 static FILE *gcse_file;
274
275 /* Note whether or not we should run jump optimization after gcse.  We
276    want to do this for two cases.
277
278     * If we changed any jumps via cprop.
279
280     * If we added any labels via edge splitting.  */
281 static int run_jump_opt_after_gcse;
282
283 /* Bitmaps are normally not included in debugging dumps.
284    However it's useful to be able to print them from GDB.
285    We could create special functions for this, but it's simpler to
286    just allow passing stderr to the dump_foo fns.  Since stderr can
287    be a macro, we store a copy here.  */
288 static FILE *debug_stderr;
289
290 /* An obstack for our working variables.  */
291 static struct obstack gcse_obstack;
292
293 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
294
295 /* Hash table of expressions.  */
296
297 struct expr
298 {
299   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
300   rtx expr;
301   /* Index in the available expression bitmaps.  */
302   int bitmap_index;
303   /* Next entry with the same hash.  */
304   struct expr *next_same_hash;
305   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
306      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
307      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
308      to the occurrence and the output is not used between the start of
309      the block and the occurrence.  */
310   struct occr *antic_occr;
311   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
312      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
313      basic block and the operands are not modified by following statements in
314      the basic block [including this insn].  */
315   struct occr *avail_occr;
316   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
317      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
318      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
319   rtx reaching_reg;
320 };
321
322 /* Occurrence of an expression.
323    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
324    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
325
326 struct occr
327 {
328   /* Next occurrence of this expression.  */
329   struct occr *next;
330   /* The insn that computes the expression.  */
331   rtx insn;
332   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
333   char deleted_p;
334   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
335      reaching_reg.  */
336   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
337      the same byte.  */
338   char copied_p;
339 };
340
341 /* Expression and copy propagation hash tables.
342    Each hash table is an array of buckets.
343    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
344    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
345    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
346    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
347    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
348    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
349
350 struct hash_table
351 {
352   /* The table itself.
353      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
354   struct expr **table;
355
356   /* Size of the hash table, in elements.  */
357   unsigned int size;
358
359   /* Number of hash table elements.  */
360   unsigned int n_elems;
361
362   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
363   int set_p;
364 };
365
366 /* Expression hash table.  */
367 static struct hash_table expr_hash_table;
368
369 /* Copy propagation hash table.  */
370 static struct hash_table set_hash_table;
371
372 /* Mapping of uids to cuids.
373    Only real insns get cuids.  */
374 static int *uid_cuid;
375
376 /* Highest UID in UID_CUID.  */
377 static int max_uid;
378
379 /* Get the cuid of an insn.  */
380 #ifdef ENABLE_CHECKING
381 #define INSN_CUID(INSN) \
382   (gcc_assert (INSN_UID (INSN) <= max_uid), uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
383 #else
384 #define INSN_CUID(INSN) (uid_cuid[INSN_UID (INSN)])
385 #endif
386
387 /* Number of cuids.  */
388 static int max_cuid;
389
390 /* Mapping of cuids to insns.  */
391 static rtx *cuid_insn;
392
393 /* Get insn from cuid.  */
394 #define CUID_INSN(CUID) (cuid_insn[CUID])
395
396 /* Maximum register number in function prior to doing gcse + 1.
397    Registers created during this pass have regno >= max_gcse_regno.
398    This is named with "gcse" to not collide with global of same name.  */
399 static unsigned int max_gcse_regno;
400
401 /* Table of registers that are modified.
402
403    For each register, each element is a list of places where the pseudo-reg
404    is set.
405
406    For simplicity, GCSE is done on sets of pseudo-regs only.  PRE GCSE only
407    requires knowledge of which blocks kill which regs [and thus could use
408    a bitmap instead of the lists `reg_set_table' uses].
409
410    `reg_set_table' and could be turned into an array of bitmaps (num-bbs x
411    num-regs) [however perhaps it may be useful to keep the data as is].  One
412    advantage of recording things this way is that `reg_set_table' is fairly
413    sparse with respect to pseudo regs but for hard regs could be fairly dense
414    [relatively speaking].  And recording sets of pseudo-regs in lists speeds
415    up functions like compute_transp since in the case of pseudo-regs we only
416    need to iterate over the number of times a pseudo-reg is set, not over the
417    number of basic blocks [clearly there is a bit of a slow down in the cases
418    where a pseudo is set more than once in a block, however it is believed
419    that the net effect is to speed things up].  This isn't done for hard-regs
420    because recording call-clobbered hard-regs in `reg_set_table' at each
421    function call can consume a fair bit of memory, and iterating over
422    hard-regs stored this way in compute_transp will be more expensive.  */
423
424 typedef struct reg_set
425 {
426   /* The next setting of this register.  */
427   struct reg_set *next;
428   /* The index of the block where it was set.  */
429   int bb_index;
430 } reg_set;
431
432 static reg_set **reg_set_table;
433
434 /* Size of `reg_set_table'.
435    The table starts out at max_gcse_regno + slop, and is enlarged as
436    necessary.  */
437 static int reg_set_table_size;
438
439 /* Amount to grow `reg_set_table' by when it's full.  */
440 #define REG_SET_TABLE_SLOP 100
441
442 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
443    or store motion.
444    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
445    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
446    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
447    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
448    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
449    no side effects so we can re-issue the setter value.
450    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
451    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
452
453 struct ls_expr
454 {
455   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
456   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
457   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
458   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
459   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
460   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
461   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
462   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
463   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
464   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
465 };
466
467 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
468 static rtx *implicit_sets;
469
470 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
471 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
472
473 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
474    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
475    the start of the basic block.  */
476 static regset reg_set_bitmap;
477
478 /* For each block, a bitmap of registers set in the block.
479    This is used by compute_transp.
480    It is computed during hash table computation and not by compute_sets
481    as it includes registers added since the last pass (or between cprop and
482    gcse) and it's currently not easy to realloc sbitmap vectors.  */
483 static sbitmap *reg_set_in_block;
484
485 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
486    memory within that block.  */
487 static rtx * modify_mem_list;
488 static bitmap modify_mem_list_set;
489
490 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
491 static rtx * canon_modify_mem_list;
492
493 /* Bitmap indexed by block numbers to record which blocks contain
494    function calls.  */
495 static bitmap blocks_with_calls;
496
497 /* Various variables for statistics gathering.  */
498
499 /* Memory used in a pass.
500    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
501    to keep an eye on memory usage.  */
502 static int bytes_used;
503
504 /* GCSE substitutions made.  */
505 static int gcse_subst_count;
506 /* Number of copy instructions created.  */
507 static int gcse_create_count;
508 /* Number of local constants propagated.  */
509 static int local_const_prop_count;
510 /* Number of local copies propagated.  */
511 static int local_copy_prop_count;
512 /* Number of global constants propagated.  */
513 static int global_const_prop_count;
514 /* Number of global copies propagated.  */
515 static int global_copy_prop_count;
516 \f
517 /* For available exprs */
518 static sbitmap *ae_kill, *ae_gen;
519 \f
520 static void compute_can_copy (void);
521 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
522 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
523 static void *grealloc (void *, size_t);
524 static void *gcse_alloc (unsigned long);
525 static void alloc_gcse_mem (void);
526 static void free_gcse_mem (void);
527 static void alloc_reg_set_mem (int);
528 static void free_reg_set_mem (void);
529 static void record_one_set (int, rtx);
530 static void record_set_info (rtx, rtx, void *);
531 static void compute_sets (void);
532 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table *, int);
533 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table *);
534 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table *);
535 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table *);
536 static int want_to_gcse_p (rtx);
537 static bool can_assign_to_reg_p (rtx);
538 static bool gcse_constant_p (rtx);
539 static int oprs_unchanged_p (rtx, rtx, int);
540 static int oprs_anticipatable_p (rtx, rtx);
541 static int oprs_available_p (rtx, rtx);
542 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
543                                   struct hash_table *);
544 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table *);
545 static unsigned int hash_expr (rtx, enum machine_mode, int *, int);
546 static unsigned int hash_set (int, int);
547 static int expr_equiv_p (rtx, rtx);
548 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
549 static void record_last_mem_set_info (rtx);
550 static void record_last_set_info (rtx, rtx, void *);
551 static void compute_hash_table (struct hash_table *);
552 static void alloc_hash_table (int, struct hash_table *, int);
553 static void free_hash_table (struct hash_table *);
554 static void compute_hash_table_work (struct hash_table *);
555 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table *);
556 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table *);
557 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
558 static void reset_opr_set_tables (void);
559 static int oprs_not_set_p (rtx, rtx);
560 static void mark_call (rtx);
561 static void mark_set (rtx, rtx);
562 static void mark_clobber (rtx, rtx);
563 static void mark_oprs_set (rtx);
564 static void alloc_cprop_mem (int, int);
565 static void free_cprop_mem (void);
566 static void compute_transp (rtx, int, sbitmap *, int);
567 static void compute_transpout (void);
568 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
569                                       struct hash_table *);
570 static void compute_cprop_data (void);
571 static void find_used_regs (rtx *, void *);
572 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
573 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
574 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
575 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, rtx, void *);
576 static int load_killed_in_block_p (basic_block, int, rtx, int);
577 static void canon_list_insert (rtx, rtx, void *);
578 static int cprop_insn (rtx, int);
579 static int cprop (int);
580 static void find_implicit_sets (void);
581 static int one_cprop_pass (int, bool, bool);
582 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx, bool);
583 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
584 static bool reg_killed_on_edge (rtx, edge);
585 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
586 static int bypass_conditional_jumps (void);
587 static void alloc_pre_mem (int, int);
588 static void free_pre_mem (void);
589 static void compute_pre_data (void);
590 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
591                                     basic_block);
592 static void insert_insn_end_bb (struct expr *, basic_block, int);
593 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
594 static void pre_insert_copies (void);
595 static int pre_delete (void);
596 static int pre_gcse (void);
597 static int one_pre_gcse_pass (int);
598 static void add_label_notes (rtx, rtx);
599 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
600 static void free_code_hoist_mem (void);
601 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
602 static void compute_code_hoist_data (void);
603 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
604 static void hoist_code (void);
605 static int one_code_hoisting_pass (void);
606 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
607 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
608 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
609                                          basic_block, char *);
610 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
611 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
612 static void free_ldst_mems (void);
613 static void print_ldst_list (FILE *);
614 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
615 static int enumerate_ldsts (void);
616 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
617 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
618 static int simple_mem (rtx);
619 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
620 static void compute_ld_motion_mems (void);
621 static void trim_ld_motion_mems (void);
622 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
623 static void reg_set_info (rtx, rtx, void *);
624 static void reg_clear_last_set (rtx, rtx, void *);
625 static bool store_ops_ok (rtx, int *);
626 static rtx extract_mentioned_regs (rtx);
627 static rtx extract_mentioned_regs_helper (rtx, rtx);
628 static void find_moveable_store (rtx, int *, int *);
629 static int compute_store_table (void);
630 static bool load_kills_store (rtx, rtx, int);
631 static bool find_loads (rtx, rtx, int);
632 static bool store_killed_in_insn (rtx, rtx, rtx, int);
633 static bool store_killed_after (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *, rtx *);
634 static bool store_killed_before (rtx, rtx, rtx, basic_block, int *);
635 static void build_store_vectors (void);
636 static void insert_insn_start_bb (rtx, basic_block);
637 static int insert_store (struct ls_expr *, edge);
638 static void remove_reachable_equiv_notes (basic_block, struct ls_expr *);
639 static void replace_store_insn (rtx, rtx, basic_block, struct ls_expr *);
640 static void delete_store (struct ls_expr *, basic_block);
641 static void free_store_memory (void);
642 static void store_motion (void);
643 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
644 static void clear_modify_mem_tables (void);
645 static void free_modify_mem_tables (void);
646 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
647 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
648 static bool do_local_cprop (rtx, rtx, bool, rtx*);
649 static bool adjust_libcall_notes (rtx, rtx, rtx, rtx*);
650 static void local_cprop_pass (bool);
651 static bool is_too_expensive (const char *);
652 \f
653
654 /* Entry point for global common subexpression elimination.
655    F is the first instruction in the function.  Return nonzero if a
656    change is mode.  */
657
658 int
659 gcse_main (rtx f ATTRIBUTE_UNUSED, FILE *file)
660 {
661   int changed, pass;
662   /* Bytes used at start of pass.  */
663   int initial_bytes_used;
664   /* Maximum number of bytes used by a pass.  */
665   int max_pass_bytes;
666   /* Point to release obstack data from for each pass.  */
667   char *gcse_obstack_bottom;
668
669   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
670      setjmp, so just punt to be safe.  */
671   if (current_function_calls_setjmp)
672     return 0;
673
674   /* Assume that we do not need to run jump optimizations after gcse.  */
675   run_jump_opt_after_gcse = 0;
676
677   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
678   debug_stderr = stderr;
679   gcse_file = file;
680
681   /* Identify the basic block information for this function, including
682      successors and predecessors.  */
683   max_gcse_regno = max_reg_num ();
684
685   if (file)
686     dump_flow_info (file);
687
688   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
689   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
690     return 0;
691
692   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
693   bytes_used = 0;
694
695   /* We need alias.  */
696   init_alias_analysis ();
697   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
698      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
699      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
700      computation.
701
702      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
703      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
704      information about memory sets when we build the hash tables.  */
705
706   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
707   compute_sets ();
708
709   pass = 0;
710   initial_bytes_used = bytes_used;
711   max_pass_bytes = 0;
712   gcse_obstack_bottom = gcse_alloc (1);
713   changed = 1;
714   while (changed && pass < MAX_GCSE_PASSES)
715     {
716       changed = 0;
717       if (file)
718         fprintf (file, "GCSE pass %d\n\n", pass + 1);
719
720       /* Initialize bytes_used to the space for the pred/succ lists,
721          and the reg_set_table data.  */
722       bytes_used = initial_bytes_used;
723
724       /* Each pass may create new registers, so recalculate each time.  */
725       max_gcse_regno = max_reg_num ();
726
727       alloc_gcse_mem ();
728
729       /* Don't allow constant propagation to modify jumps
730          during this pass.  */
731       timevar_push (TV_CPROP1);
732       changed = one_cprop_pass (pass + 1, false, false);
733       timevar_pop (TV_CPROP1);
734
735       if (optimize_size)
736         /* Do nothing.  */ ;
737       else
738         {
739           timevar_push (TV_PRE);
740           changed |= one_pre_gcse_pass (pass + 1);
741           /* We may have just created new basic blocks.  Release and
742              recompute various things which are sized on the number of
743              basic blocks.  */
744           if (changed)
745             {
746               free_modify_mem_tables ();
747               modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
748               canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
749             }
750           free_reg_set_mem ();
751           alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
752           compute_sets ();
753           run_jump_opt_after_gcse = 1;
754           timevar_pop (TV_PRE);
755         }
756
757       if (max_pass_bytes < bytes_used)
758         max_pass_bytes = bytes_used;
759
760       /* Free up memory, then reallocate for code hoisting.  We can
761          not re-use the existing allocated memory because the tables
762          will not have info for the insns or registers created by
763          partial redundancy elimination.  */
764       free_gcse_mem ();
765
766       /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
767          for code size -- it rarely makes programs faster, and can make
768          them bigger if we did partial redundancy elimination (when optimizing
769          for space, we don't run the partial redundancy algorithms).  */
770       if (optimize_size)
771         {
772           timevar_push (TV_HOIST);
773           max_gcse_regno = max_reg_num ();
774           alloc_gcse_mem ();
775           changed |= one_code_hoisting_pass ();
776           free_gcse_mem ();
777
778           if (max_pass_bytes < bytes_used)
779             max_pass_bytes = bytes_used;
780           timevar_pop (TV_HOIST);
781         }
782
783       if (file)
784         {
785           fprintf (file, "\n");
786           fflush (file);
787         }
788
789       obstack_free (&gcse_obstack, gcse_obstack_bottom);
790       pass++;
791     }
792
793   /* Do one last pass of copy propagation, including cprop into
794      conditional jumps.  */
795
796   max_gcse_regno = max_reg_num ();
797   alloc_gcse_mem ();
798   /* This time, go ahead and allow cprop to alter jumps.  */
799   timevar_push (TV_CPROP2);
800   one_cprop_pass (pass + 1, true, false);
801   timevar_pop (TV_CPROP2);
802   free_gcse_mem ();
803
804   if (file)
805     {
806       fprintf (file, "GCSE of %s: %d basic blocks, ",
807                current_function_name (), n_basic_blocks);
808       fprintf (file, "%d pass%s, %d bytes\n\n",
809                pass, pass > 1 ? "es" : "", max_pass_bytes);
810     }
811
812   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
813   free_reg_set_mem ();
814
815   /* We are finished with alias.  */
816   end_alias_analysis ();
817   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
818
819   if (!optimize_size && flag_gcse_sm)
820     {
821       timevar_push (TV_LSM);
822       store_motion ();
823       timevar_pop (TV_LSM);
824     }
825
826   /* Record where pseudo-registers are set.  */
827   return run_jump_opt_after_gcse;
828 }
829 \f
830 /* Misc. utilities.  */
831
832 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
833    This is trivially true for integer and floating point values.
834    It may or may not be true for condition codes.  */
835 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
836
837 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
838
839 static void
840 compute_can_copy (void)
841 {
842   int i;
843 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
844   rtx reg, insn;
845 #endif
846   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
847
848   start_sequence ();
849   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
850     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
851       {
852 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
853         can_copy[i] = 0;
854 #else
855         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
856         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
857         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
858           can_copy[i] = 1;
859 #endif
860       }
861     else
862       can_copy[i] = 1;
863
864   end_sequence ();
865 }
866
867 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
868
869 bool
870 can_copy_p (enum machine_mode mode)
871 {
872   static bool can_copy_init_p = false;
873
874   if (! can_copy_init_p)
875     {
876       compute_can_copy ();
877       can_copy_init_p = true;
878     }
879
880   return can_copy[mode] != 0;
881 }
882 \f
883 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
884
885 static void *
886 gmalloc (size_t size)
887 {
888   bytes_used += size;
889   return xmalloc (size);
890 }
891
892 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
893
894 static void *
895 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
896 {
897   bytes_used += nelem * elsize;
898   return xcalloc (nelem, elsize);
899 }
900
901 /* Cover function to xrealloc.
902    We don't record the additional size since we don't know it.
903    It won't affect memory usage stats much anyway.  */
904
905 static void *
906 grealloc (void *ptr, size_t size)
907 {
908   return xrealloc (ptr, size);
909 }
910
911 /* Cover function to obstack_alloc.  */
912
913 static void *
914 gcse_alloc (unsigned long size)
915 {
916   bytes_used += size;
917   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
918 }
919
920 /* Allocate memory for the cuid mapping array,
921    and reg/memory set tracking tables.
922
923    This is called at the start of each pass.  */
924
925 static void
926 alloc_gcse_mem (void)
927 {
928   int i;
929   basic_block bb;
930   rtx insn;
931
932   /* Find the largest UID and create a mapping from UIDs to CUIDs.
933      CUIDs are like UIDs except they increase monotonically, have no gaps,
934      and only apply to real insns.
935      (Actually, there are gaps, for insn that are not inside a basic block.
936      but we should never see those anyway, so this is OK.)  */
937
938   max_uid = get_max_uid ();
939   uid_cuid = gcalloc (max_uid + 1, sizeof (int));
940   i = 0;
941   FOR_EACH_BB (bb)
942     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
943       {
944         if (INSN_P (insn))
945           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i++;
946         else
947           uid_cuid[INSN_UID (insn)] = i;
948       }
949
950   /* Create a table mapping cuids to insns.  */
951
952   max_cuid = i;
953   cuid_insn = gcalloc (max_cuid + 1, sizeof (rtx));
954   i = 0;
955   FOR_EACH_BB (bb)
956     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
957       if (INSN_P (insn))
958         CUID_INSN (i++) = insn;
959
960   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
961   reg_set_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
962
963   /* Allocate vars to track sets of regs, memory per block.  */
964   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, max_gcse_regno);
965   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
966      basic block.  */
967   modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
968   canon_modify_mem_list = gcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
969   modify_mem_list_set = BITMAP_ALLOC (NULL);
970   blocks_with_calls = BITMAP_ALLOC (NULL);
971 }
972
973 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
974
975 static void
976 free_gcse_mem (void)
977 {
978   free (uid_cuid);
979   free (cuid_insn);
980
981   BITMAP_FREE (reg_set_bitmap);
982
983   sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
984   free_modify_mem_tables ();
985   BITMAP_FREE (modify_mem_list_set);
986   BITMAP_FREE (blocks_with_calls);
987 }
988 \f
989 /* Compute the local properties of each recorded expression.
990
991    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
992    other blocks.
993
994    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
995    in the block.
996
997    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
998    at least once and expression would contain the same value if the
999    computation was moved to the end of the block.
1000
1001    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
1002    least once and expression would contain the same value if the computation
1003    was moved to the beginning of the block.
1004
1005    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
1006    basically the same information and thus can easily share this code.
1007
1008    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
1009    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
1010    particular property.
1011
1012    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
1013    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
1014    ABSALTERED.  */
1015
1016 static void
1017 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
1018                           struct hash_table *table)
1019 {
1020   unsigned int i;
1021
1022   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
1023   if (transp)
1024     {
1025       if (table->set_p)
1026         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
1027       else
1028         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
1029     }
1030
1031   if (comp)
1032     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
1033   if (antloc)
1034     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
1035
1036   for (i = 0; i < table->size; i++)
1037     {
1038       struct expr *expr;
1039
1040       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1041         {
1042           int indx = expr->bitmap_index;
1043           struct occr *occr;
1044
1045           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
1046              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
1047              then reset the bits for those that are.  */
1048           if (transp)
1049             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
1050
1051           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
1052              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
1053           if (antloc)
1054             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1055               {
1056                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1057
1058                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1059                    initialize this.  */
1060                 occr->deleted_p = 0;
1061               }
1062
1063           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
1064              we want to set to nonzero in COMP.  */
1065           if (comp)
1066             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
1067               {
1068                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
1069
1070                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
1071                    initialize this.  */
1072                 occr->copied_p = 0;
1073               }
1074
1075           /* While we're scanning the table, this is a good place to
1076              initialize this.  */
1077           expr->reaching_reg = 0;
1078         }
1079     }
1080 }
1081 \f
1082 /* Register set information.
1083
1084    `reg_set_table' records where each register is set or otherwise
1085    modified.  */
1086
1087 static struct obstack reg_set_obstack;
1088
1089 static void
1090 alloc_reg_set_mem (int n_regs)
1091 {
1092   reg_set_table_size = n_regs + REG_SET_TABLE_SLOP;
1093   reg_set_table = gcalloc (reg_set_table_size, sizeof (struct reg_set *));
1094
1095   gcc_obstack_init (&reg_set_obstack);
1096 }
1097
1098 static void
1099 free_reg_set_mem (void)
1100 {
1101   free (reg_set_table);
1102   obstack_free (&reg_set_obstack, NULL);
1103 }
1104
1105 /* Record REGNO in the reg_set table.  */
1106
1107 static void
1108 record_one_set (int regno, rtx insn)
1109 {
1110   /* Allocate a new reg_set element and link it onto the list.  */
1111   struct reg_set *new_reg_info;
1112
1113   /* If the table isn't big enough, enlarge it.  */
1114   if (regno >= reg_set_table_size)
1115     {
1116       int new_size = regno + REG_SET_TABLE_SLOP;
1117
1118       reg_set_table = grealloc (reg_set_table,
1119                                 new_size * sizeof (struct reg_set *));
1120       memset (reg_set_table + reg_set_table_size, 0,
1121               (new_size - reg_set_table_size) * sizeof (struct reg_set *));
1122       reg_set_table_size = new_size;
1123     }
1124
1125   new_reg_info = obstack_alloc (&reg_set_obstack, sizeof (struct reg_set));
1126   bytes_used += sizeof (struct reg_set);
1127   new_reg_info->bb_index = BLOCK_NUM (insn);
1128   new_reg_info->next = reg_set_table[regno];
1129   reg_set_table[regno] = new_reg_info;
1130 }
1131
1132 /* Called from compute_sets via note_stores to handle one SET or CLOBBER in
1133    an insn.  The DATA is really the instruction in which the SET is
1134    occurring.  */
1135
1136 static void
1137 record_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1138 {
1139   rtx record_set_insn = (rtx) data;
1140
1141   if (REG_P (dest) && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1142     record_one_set (REGNO (dest), record_set_insn);
1143 }
1144
1145 /* Scan the function and record each set of each pseudo-register.
1146
1147    This is called once, at the start of the gcse pass.  See the comments for
1148    `reg_set_table' for further documentation.  */
1149
1150 static void
1151 compute_sets (void)
1152 {
1153   basic_block bb;
1154   rtx insn;
1155
1156   FOR_EACH_BB (bb)
1157     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1158       if (INSN_P (insn))
1159         note_stores (PATTERN (insn), record_set_info, insn);
1160 }
1161 \f
1162 /* Hash table support.  */
1163
1164 struct reg_avail_info
1165 {
1166   basic_block last_bb;
1167   int first_set;
1168   int last_set;
1169 };
1170
1171 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
1172 static basic_block current_bb;
1173
1174
1175 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
1176    GCSE.  */
1177
1178 static int
1179 want_to_gcse_p (rtx x)
1180 {
1181   switch (GET_CODE (x))
1182     {
1183     case REG:
1184     case SUBREG:
1185     case CONST_INT:
1186     case CONST_DOUBLE:
1187     case CONST_VECTOR:
1188     case CALL:
1189       return 0;
1190
1191     default:
1192       return can_assign_to_reg_p (x);
1193     }
1194 }
1195
1196 /* Used internally by can_assign_to_reg_p.  */
1197
1198 static GTY(()) rtx test_insn;
1199
1200 /* Return true if we can assign X to a pseudo register.  */
1201
1202 static bool
1203 can_assign_to_reg_p (rtx x)
1204 {
1205   int num_clobbers = 0;
1206   int icode;
1207
1208   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
1209   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
1210     return 1;
1211   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
1212     return 0;
1213
1214   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
1215      our test insn if we haven't already.  */
1216   if (test_insn == 0)
1217     {
1218       test_insn
1219         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
1220                                       gen_rtx_REG (word_mode,
1221                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
1222                                       const0_rtx));
1223       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
1224     }
1225
1226   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
1227      valid.  */
1228   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
1229   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
1230   return ((icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers)) >= 0
1231           && (num_clobbers == 0 || ! added_clobbers_hard_reg_p (icode)));
1232 }
1233
1234 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
1235    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
1236    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
1237
1238 static int
1239 oprs_unchanged_p (rtx x, rtx insn, int avail_p)
1240 {
1241   int i, j;
1242   enum rtx_code code;
1243   const char *fmt;
1244
1245   if (x == 0)
1246     return 1;
1247
1248   code = GET_CODE (x);
1249   switch (code)
1250     {
1251     case REG:
1252       {
1253         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
1254
1255         if (info->last_bb != current_bb)
1256           return 1;
1257         if (avail_p)
1258           return info->last_set < INSN_CUID (insn);
1259         else
1260           return info->first_set >= INSN_CUID (insn);
1261       }
1262
1263     case MEM:
1264       if (load_killed_in_block_p (current_bb, INSN_CUID (insn),
1265                                   x, avail_p))
1266         return 0;
1267       else
1268         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
1269
1270     case PRE_DEC:
1271     case PRE_INC:
1272     case POST_DEC:
1273     case POST_INC:
1274     case PRE_MODIFY:
1275     case POST_MODIFY:
1276       return 0;
1277
1278     case PC:
1279     case CC0: /*FIXME*/
1280     case CONST:
1281     case CONST_INT:
1282     case CONST_DOUBLE:
1283     case CONST_VECTOR:
1284     case SYMBOL_REF:
1285     case LABEL_REF:
1286     case ADDR_VEC:
1287     case ADDR_DIFF_VEC:
1288       return 1;
1289
1290     default:
1291       break;
1292     }
1293
1294   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1295     {
1296       if (fmt[i] == 'e')
1297         {
1298           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
1299              level, change it into iteration.  This function is called enough
1300              to be worth it.  */
1301           if (i == 0)
1302             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
1303
1304           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
1305             return 0;
1306         }
1307       else if (fmt[i] == 'E')
1308         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1309           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
1310             return 0;
1311     }
1312
1313   return 1;
1314 }
1315
1316 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1317    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
1318    conflict between two memory references.  */
1319 static int gcse_mems_conflict_p;
1320
1321 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
1322    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
1323    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
1324    this memory load.  */
1325 static rtx gcse_mem_operand;
1326
1327 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
1328    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
1329    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
1330
1331 static void
1332 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
1333                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1334 {
1335   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1336          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1337          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1338     dest = XEXP (dest, 0);
1339
1340   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
1341      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1342      elsewhere.  */
1343   if (! MEM_P (dest))
1344     return;
1345
1346   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
1347      don't mark as killed this time.  */
1348
1349   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
1350     {
1351       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
1352         gcse_mems_conflict_p = 1;
1353       return;
1354     }
1355
1356   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
1357                        rtx_addr_varies_p))
1358     gcse_mems_conflict_p = 1;
1359 }
1360
1361 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
1362    in block BB before or after the insn with the CUID in UID_LIMIT.
1363    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
1364    before UID_LIMIT.
1365
1366    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
1367    AVAIL_P to 0.  */
1368
1369 static int
1370 load_killed_in_block_p (basic_block bb, int uid_limit, rtx x, int avail_p)
1371 {
1372   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1373
1374   /* If this is a readonly then we aren't going to be changing it.  */
1375   if (MEM_READONLY_P (x))
1376     return 0;
1377
1378   while (list_entry)
1379     {
1380       rtx setter;
1381       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1382       if ((avail_p
1383            && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1384           || (! avail_p
1385               && INSN_CUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1386         {
1387           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1388           continue;
1389         }
1390
1391       setter = XEXP (list_entry, 0);
1392
1393       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1394          to pure functions are never put on the list, so we need not
1395          worry about them.  */
1396       if (CALL_P (setter))
1397         return 1;
1398
1399       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1400          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1401
1402          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1403          communicate via global variables.  Yuk.  */
1404       gcse_mem_operand = x;
1405       gcse_mems_conflict_p = 0;
1406       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1407       if (gcse_mems_conflict_p)
1408         return 1;
1409       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1410     }
1411   return 0;
1412 }
1413
1414 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1415    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1416
1417 static int
1418 oprs_anticipatable_p (rtx x, rtx insn)
1419 {
1420   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1421 }
1422
1423 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1424    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1425
1426 static int
1427 oprs_available_p (rtx x, rtx insn)
1428 {
1429   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1430 }
1431
1432 /* Hash expression X.
1433
1434    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1435    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1436    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1437    the current size of the hash table to be probed.  */
1438
1439 static unsigned int
1440 hash_expr (rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1441            int hash_table_size)
1442 {
1443   unsigned int hash;
1444
1445   *do_not_record_p = 0;
1446
1447   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1448                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1449   return hash % hash_table_size;
1450 }
1451
1452 /* Hash a set of register REGNO.
1453
1454    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1455    propagation code.
1456
1457    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1458
1459 static unsigned int
1460 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1461 {
1462   unsigned int hash;
1463
1464   hash = regno;
1465   return hash % hash_table_size;
1466 }
1467
1468 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1469
1470 static int
1471 expr_equiv_p (rtx x, rtx y)
1472 {
1473   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1474 }
1475
1476 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1477    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1478    basic block.
1479
1480    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1481    It is only used if X is a CONST_INT.
1482
1483    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1484    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1485
1486 static void
1487 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1488                       int avail_p, struct hash_table *table)
1489 {
1490   int found, do_not_record_p;
1491   unsigned int hash;
1492   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1493   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1494
1495   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1496
1497   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1498      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1499      to or can't handle.  */
1500   if (do_not_record_p)
1501     return;
1502
1503   cur_expr = table->table[hash];
1504   found = 0;
1505
1506   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1507     {
1508       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1509          the list.  */
1510       last_expr = cur_expr;
1511       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1512     }
1513
1514   if (! found)
1515     {
1516       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1517       bytes_used += sizeof (struct expr);
1518       if (table->table[hash] == NULL)
1519         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1520         table->table[hash] = cur_expr;
1521       else
1522         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1523         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1524
1525       /* Set the fields of the expr element.  */
1526       cur_expr->expr = x;
1527       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1528       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1529       cur_expr->antic_occr = NULL;
1530       cur_expr->avail_occr = NULL;
1531     }
1532
1533   /* Now record the occurrence(s).  */
1534   if (antic_p)
1535     {
1536       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1537
1538       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1539         antic_occr = NULL;
1540
1541       if (antic_occr)
1542         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1543            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1544            block and the block is scanned from start to end.  */
1545         ; /* nothing to do */
1546       else
1547         {
1548           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1549           antic_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1550           bytes_used += sizeof (struct occr);
1551           antic_occr->insn = insn;
1552           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1553           antic_occr->deleted_p = 0;
1554           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1555         }
1556     }
1557
1558   if (avail_p)
1559     {
1560       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1561
1562       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1563         {
1564           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1565              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1566              the last one in the block and the block is scanned from start
1567              to end.  */
1568           avail_occr->insn = insn;
1569         }
1570       else
1571         {
1572           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1573           avail_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1574           bytes_used += sizeof (struct occr);
1575           avail_occr->insn = insn;
1576           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1577           avail_occr->deleted_p = 0;
1578           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1579         }
1580     }
1581 }
1582
1583 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1584    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1585    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1586    basic block.  */
1587
1588 static void
1589 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table *table)
1590 {
1591   int found;
1592   unsigned int hash;
1593   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1594   struct occr *cur_occr;
1595
1596   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1597
1598   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1599
1600   cur_expr = table->table[hash];
1601   found = 0;
1602
1603   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1604     {
1605       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1606          the list.  */
1607       last_expr = cur_expr;
1608       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1609     }
1610
1611   if (! found)
1612     {
1613       cur_expr = gcse_alloc (sizeof (struct expr));
1614       bytes_used += sizeof (struct expr);
1615       if (table->table[hash] == NULL)
1616         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1617         table->table[hash] = cur_expr;
1618       else
1619         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1620         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1621
1622       /* Set the fields of the expr element.
1623          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1624          performed on its operands.  */
1625       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1626       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1627       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1628       cur_expr->antic_occr = NULL;
1629       cur_expr->avail_occr = NULL;
1630     }
1631
1632   /* Now record the occurrence.  */
1633   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1634
1635   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1636     {
1637       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1638          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1639          the last one in the block and the block is scanned from start
1640          to end.  */
1641       cur_occr->insn = insn;
1642     }
1643   else
1644     {
1645       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1646       cur_occr = gcse_alloc (sizeof (struct occr));
1647       bytes_used += sizeof (struct occr);
1648
1649           cur_occr->insn = insn;
1650           cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1651           cur_occr->deleted_p = 0;
1652           cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1653     }
1654 }
1655
1656 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1657    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1658
1659 static bool
1660 gcse_constant_p (rtx x)
1661 {
1662   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1663   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1664       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
1665       && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1666     return true;
1667
1668   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1669      if they are not floating point registers.  */
1670   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1671       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1672       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1673       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1674       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1675     return true;
1676
1677   return CONSTANT_P (x);
1678 }
1679
1680 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1681    expression one).  */
1682
1683 static void
1684 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table *table)
1685 {
1686   rtx src = SET_SRC (pat);
1687   rtx dest = SET_DEST (pat);
1688   rtx note;
1689
1690   if (GET_CODE (src) == CALL)
1691     hash_scan_call (src, insn, table);
1692
1693   else if (REG_P (dest))
1694     {
1695       unsigned int regno = REGNO (dest);
1696       rtx tmp;
1697
1698       /* If this is a single set and we are doing constant propagation,
1699          see if a REG_NOTE shows this equivalent to a constant.  */
1700       if (table->set_p && (note = find_reg_equal_equiv_note (insn)) != 0
1701           && gcse_constant_p (XEXP (note, 0)))
1702         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1703
1704       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1705       if (! table->set_p
1706           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1707           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1708           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1709           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1710              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1711              for now.  */
1712           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1713           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1714           && want_to_gcse_p (src)
1715           /* Don't CSE a nop.  */
1716           && ! set_noop_p (pat)
1717           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1718              At this point this only function parameters should have
1719              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1720              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1721              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1722           && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1723               || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1724         {
1725           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1726              modified before this insn or if this is not the only SET in
1727              this insn.  */
1728           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn) && single_set (insn);
1729           /* An expression is not available if its operands are
1730              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1731              available if this is a branch, because we can't insert
1732              a set after the branch.  */
1733           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1734                          && ! JUMP_P (insn));
1735
1736           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1737         }
1738
1739       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1740       else if (table->set_p
1741                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1742                && ((REG_P (src)
1743                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1744                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1745                     && REGNO (src) != regno)
1746                    || gcse_constant_p (src))
1747                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1748                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1749                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1750                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1751                    || ((tmp = next_nonnote_insn (insn)) != NULL_RTX
1752                        && oprs_available_p (pat, tmp))))
1753         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1754     }
1755   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1756      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1757      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1758   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1759       {
1760         unsigned int regno = REGNO (src);
1761
1762         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1763         if (! table->set_p
1764             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1765             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1766            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1767            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1768            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1769               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1770               for now.  */
1771            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1772            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1773            && want_to_gcse_p (dest)
1774            /* Don't CSE a nop.  */
1775            && ! set_noop_p (pat)
1776            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1777               At this point this only function parameters should have
1778               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1779               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1780               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1781            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1782                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1783              {
1784                /* Stores are never anticipatable.  */
1785                int antic_p = 0;
1786                /* An expression is not available if its operands are
1787                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1788                   available if this is a branch, because we can't insert
1789                   a set after the branch.  */
1790                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1791                              && ! JUMP_P (insn);
1792
1793                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1794                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1795                                      antic_p, avail_p, table);
1796              }
1797       }
1798 }
1799
1800 static void
1801 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1802                    struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1803 {
1804   /* Currently nothing to do.  */
1805 }
1806
1807 static void
1808 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1809                 struct hash_table *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1810 {
1811   /* Currently nothing to do.  */
1812 }
1813
1814 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1815
1816    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1817
1818    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1819    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1820    are also in the PARALLEL.  Later.
1821
1822    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1823    otherwise it is for the expression hash table.
1824    If IN_LIBCALL_BLOCK nonzero, we are in a libcall block, and should
1825    not record any expressions.  */
1826
1827 static void
1828 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table *table, int in_libcall_block)
1829 {
1830   rtx pat = PATTERN (insn);
1831   int i;
1832
1833   if (in_libcall_block)
1834     return;
1835
1836   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1837      what's been modified.  */
1838
1839   if (GET_CODE (pat) == SET)
1840     hash_scan_set (pat, insn, table);
1841   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1842     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1843       {
1844         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1845
1846         if (GET_CODE (x) == SET)
1847           hash_scan_set (x, insn, table);
1848         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1849           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1850         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1851           hash_scan_call (x, insn, table);
1852       }
1853
1854   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1855     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1856   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1857     hash_scan_call (pat, insn, table);
1858 }
1859
1860 static void
1861 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table *table)
1862 {
1863   int i;
1864   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1865   struct expr **flat_table;
1866   unsigned int *hash_val;
1867   struct expr *expr;
1868
1869   flat_table = xcalloc (table->n_elems, sizeof (struct expr *));
1870   hash_val = xmalloc (table->n_elems * sizeof (unsigned int));
1871
1872   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1873     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1874       {
1875         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1876         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1877       }
1878
1879   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1880            name, table->size, table->n_elems);
1881
1882   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1883     if (flat_table[i] != 0)
1884       {
1885         expr = flat_table[i];
1886         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1887                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1888         print_rtl (file, expr->expr);
1889         fprintf (file, "\n");
1890       }
1891
1892   fprintf (file, "\n");
1893
1894   free (flat_table);
1895   free (hash_val);
1896 }
1897
1898 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1899
1900    first_set records the first place in the block where the register
1901    is set and is used to compute "anticipatability".
1902
1903    last_set records the last place in the block where the register
1904    is set and is used to compute "availability".
1905
1906    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1907    valid, as a quick test to invalidate them.
1908
1909    reg_set_in_block records whether the register is set in the block
1910    and is used to compute "transparency".  */
1911
1912 static void
1913 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1914 {
1915   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1916   int cuid = INSN_CUID (insn);
1917
1918   info->last_set = cuid;
1919   if (info->last_bb != current_bb)
1920     {
1921       info->last_bb = current_bb;
1922       info->first_set = cuid;
1923       SET_BIT (reg_set_in_block[current_bb->index], regno);
1924     }
1925 }
1926
1927
1928 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1929    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1930    taken off pairwise.  */
1931
1932 static void
1933 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1934                    void * v_insn)
1935 {
1936   rtx dest_addr, insn;
1937   int bb;
1938
1939   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1940       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1941       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1942     dest = XEXP (dest, 0);
1943
1944   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1945      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1946      elsewhere.  */
1947
1948   if (! MEM_P (dest))
1949     return;
1950
1951   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1952   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1953   insn = (rtx) v_insn;
1954   bb = BLOCK_NUM (insn);
1955
1956   canon_modify_mem_list[bb] =
1957     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1958   canon_modify_mem_list[bb] =
1959     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1960 }
1961
1962 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1963    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1964    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1965
1966 static void
1967 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1968 {
1969   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1970
1971   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1972      everything.  */
1973   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1974   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1975
1976   if (CALL_P (insn))
1977     {
1978       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1979          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1980          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
1981       canon_modify_mem_list[bb] =
1982         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
1983       bitmap_set_bit (blocks_with_calls, bb);
1984     }
1985   else
1986     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
1987 }
1988
1989 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
1990    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
1991    the SET is taking place.  */
1992
1993 static void
1994 record_last_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1995 {
1996   rtx last_set_insn = (rtx) data;
1997
1998   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
1999     dest = SUBREG_REG (dest);
2000
2001   if (REG_P (dest))
2002     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
2003   else if (MEM_P (dest)
2004            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
2005            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
2006     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
2007 }
2008
2009 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
2010
2011    Expression entries are placed in the hash table if
2012    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2013    - src is something we want to perform GCSE on,
2014    - none of the operands are subsequently modified in the block
2015
2016    Assignment entries are placed in the hash table if
2017    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
2018    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
2019    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
2020
2021    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
2022
2023    TABLE is the table computed.  */
2024
2025 static void
2026 compute_hash_table_work (struct hash_table *table)
2027 {
2028   unsigned int i;
2029
2030   /* While we compute the hash table we also compute a bit array of which
2031      registers are set in which blocks.
2032      ??? This isn't needed during const/copy propagation, but it's cheap to
2033      compute.  Later.  */
2034   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
2035
2036   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
2037   clear_modify_mem_tables ();
2038   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
2039   reg_avail_info = gmalloc (max_gcse_regno * sizeof (struct reg_avail_info));
2040
2041   for (i = 0; i < max_gcse_regno; ++i)
2042     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
2043
2044   FOR_EACH_BB (current_bb)
2045     {
2046       rtx insn;
2047       unsigned int regno;
2048       int in_libcall_block;
2049
2050       /* First pass over the instructions records information used to
2051          determine when registers and memory are first and last set.
2052          ??? hard-reg reg_set_in_block computation
2053          could be moved to compute_sets since they currently don't change.  */
2054
2055       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2056         {
2057           if (! INSN_P (insn))
2058             continue;
2059
2060           if (CALL_P (insn))
2061             {
2062               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
2063                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
2064                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
2065
2066               mark_call (insn);
2067             }
2068
2069           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
2070         }
2071
2072       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
2073       if (table->set_p
2074           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
2075         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
2076                        BB_HEAD (current_bb), table);
2077
2078       /* The next pass builds the hash table.  */
2079       in_libcall_block = 0;
2080       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
2081         if (INSN_P (insn))
2082           {
2083             if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX))
2084               in_libcall_block = 1;
2085             else if (table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2086               in_libcall_block = 0;
2087             hash_scan_insn (insn, table, in_libcall_block);
2088             if (!table->set_p && find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX))
2089               in_libcall_block = 0;
2090           }
2091     }
2092
2093   free (reg_avail_info);
2094   reg_avail_info = NULL;
2095 }
2096
2097 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
2098    N_INSNS is the number of instructions in the function.
2099    It is used to determine the number of buckets to use.
2100    SET_P determines whether set or expression table will
2101    be created.  */
2102
2103 static void
2104 alloc_hash_table (int n_insns, struct hash_table *table, int set_p)
2105 {
2106   int n;
2107
2108   table->size = n_insns / 4;
2109   if (table->size < 11)
2110     table->size = 11;
2111
2112   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
2113      Making it an odd number is simplest for now.
2114      ??? Later take some measurements.  */
2115   table->size |= 1;
2116   n = table->size * sizeof (struct expr *);
2117   table->table = gmalloc (n);
2118   table->set_p = set_p;
2119 }
2120
2121 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
2122
2123 static void
2124 free_hash_table (struct hash_table *table)
2125 {
2126   free (table->table);
2127 }
2128
2129 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
2130    expression hash table.  */
2131
2132 static void
2133 compute_hash_table (struct hash_table *table)
2134 {
2135   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
2136   table->n_elems = 0;
2137   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
2138
2139   compute_hash_table_work (table);
2140 }
2141 \f
2142 /* Expression tracking support.  */
2143
2144 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
2145    table entry, or NULL if not found.  */
2146
2147 static struct expr *
2148 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table *table)
2149 {
2150   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
2151   struct expr *expr;
2152
2153   expr = table->table[hash];
2154
2155   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
2156     expr = expr->next_same_hash;
2157
2158   return expr;
2159 }
2160
2161 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
2162
2163 static struct expr *
2164 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
2165 {
2166   do
2167     expr = expr->next_same_hash;
2168   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
2169
2170   return expr;
2171 }
2172
2173 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
2174    types may be mixed.  */
2175
2176 static void
2177 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
2178 {
2179   rtx list, next;
2180
2181   for (list = *listp; list ; list = next)
2182     {
2183       next = XEXP (list, 1);
2184       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
2185         free_EXPR_LIST_node (list);
2186       else
2187         free_INSN_LIST_node (list);
2188     }
2189
2190   *listp = NULL;
2191 }
2192
2193 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
2194 static void
2195 clear_modify_mem_tables (void)
2196 {
2197   unsigned i;
2198   bitmap_iterator bi;
2199
2200   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
2201     {
2202       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
2203       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
2204     }
2205   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
2206   bitmap_clear (blocks_with_calls);
2207 }
2208
2209 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
2210
2211 static void
2212 free_modify_mem_tables (void)
2213 {
2214   clear_modify_mem_tables ();
2215   free (modify_mem_list);
2216   free (canon_modify_mem_list);
2217   modify_mem_list = 0;
2218   canon_modify_mem_list = 0;
2219 }
2220
2221 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
2222    start of the block].  */
2223
2224 static void
2225 reset_opr_set_tables (void)
2226 {
2227   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
2228      the block.  */
2229   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
2230
2231   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
2232      For now this is very trivial, we only record whether any memory
2233      location has been modified.  */
2234   clear_modify_mem_tables ();
2235 }
2236
2237 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
2238    INSN's basic block.  */
2239
2240 static int
2241 oprs_not_set_p (rtx x, rtx insn)
2242 {
2243   int i, j;
2244   enum rtx_code code;
2245   const char *fmt;
2246
2247   if (x == 0)
2248     return 1;
2249
2250   code = GET_CODE (x);
2251   switch (code)
2252     {
2253     case PC:
2254     case CC0:
2255     case CONST:
2256     case CONST_INT:
2257     case CONST_DOUBLE:
2258     case CONST_VECTOR:
2259     case SYMBOL_REF:
2260     case LABEL_REF:
2261     case ADDR_VEC:
2262     case ADDR_DIFF_VEC:
2263       return 1;
2264
2265     case MEM:
2266       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
2267                                   INSN_CUID (insn), x, 0))
2268         return 0;
2269       else
2270         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
2271
2272     case REG:
2273       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
2274
2275     default:
2276       break;
2277     }
2278
2279   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2280     {
2281       if (fmt[i] == 'e')
2282         {
2283           /* If we are about to do the last recursive call
2284              needed at this level, change it into iteration.
2285              This function is called enough to be worth it.  */
2286           if (i == 0)
2287             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
2288
2289           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
2290             return 0;
2291         }
2292       else if (fmt[i] == 'E')
2293         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2294           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
2295             return 0;
2296     }
2297
2298   return 1;
2299 }
2300
2301 /* Mark things set by a CALL.  */
2302
2303 static void
2304 mark_call (rtx insn)
2305 {
2306   if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2307     record_last_mem_set_info (insn);
2308 }
2309
2310 /* Mark things set by a SET.  */
2311
2312 static void
2313 mark_set (rtx pat, rtx insn)
2314 {
2315   rtx dest = SET_DEST (pat);
2316
2317   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
2318          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
2319          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
2320     dest = XEXP (dest, 0);
2321
2322   if (REG_P (dest))
2323     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
2324   else if (MEM_P (dest))
2325     record_last_mem_set_info (insn);
2326
2327   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
2328     mark_call (insn);
2329 }
2330
2331 /* Record things set by a CLOBBER.  */
2332
2333 static void
2334 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
2335 {
2336   rtx clob = XEXP (pat, 0);
2337
2338   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
2339     clob = XEXP (clob, 0);
2340
2341   if (REG_P (clob))
2342     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
2343   else
2344     record_last_mem_set_info (insn);
2345 }
2346
2347 /* Record things set by INSN.
2348    This data is used by oprs_not_set_p.  */
2349
2350 static void
2351 mark_oprs_set (rtx insn)
2352 {
2353   rtx pat = PATTERN (insn);
2354   int i;
2355
2356   if (GET_CODE (pat) == SET)
2357     mark_set (pat, insn);
2358   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
2359     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
2360       {
2361         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
2362
2363         if (GET_CODE (x) == SET)
2364           mark_set (x, insn);
2365         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
2366           mark_clobber (x, insn);
2367         else if (GET_CODE (x) == CALL)
2368           mark_call (insn);
2369       }
2370
2371   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
2372     mark_clobber (pat, insn);
2373   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
2374     mark_call (insn);
2375 }
2376
2377 \f
2378 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2379
2380 /* Local properties of assignments.  */
2381 static sbitmap *cprop_pavloc;
2382 static sbitmap *cprop_absaltered;
2383
2384 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2385 static sbitmap *cprop_avin;
2386 static sbitmap *cprop_avout;
2387
2388 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2389    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2390
2391 static void
2392 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2393 {
2394   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2395   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2396
2397   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2398   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2399 }
2400
2401 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2402
2403 static void
2404 free_cprop_mem (void)
2405 {
2406   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2407   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2408   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2409   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2410 }
2411
2412 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2413    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2414    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2415    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2416    bit in BMAP.  */
2417
2418 static void
2419 compute_transp (rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2420 {
2421   int i, j;
2422   basic_block bb;
2423   enum rtx_code code;
2424   reg_set *r;
2425   const char *fmt;
2426
2427   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2428      can't do it when there's no return value.  */
2429  repeat:
2430
2431   if (x == 0)
2432     return;
2433
2434   code = GET_CODE (x);
2435   switch (code)
2436     {
2437     case REG:
2438       if (set_p)
2439         {
2440           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2441             {
2442               FOR_EACH_BB (bb)
2443                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2444                   SET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2445             }
2446           else
2447             {
2448               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2449                 SET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2450             }
2451         }
2452       else
2453         {
2454           if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2455             {
2456               FOR_EACH_BB (bb)
2457                 if (TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], REGNO (x)))
2458                   RESET_BIT (bmap[bb->index], indx);
2459             }
2460           else
2461             {
2462               for (r = reg_set_table[REGNO (x)]; r != NULL; r = r->next)
2463                 RESET_BIT (bmap[r->bb_index], indx);
2464             }
2465         }
2466
2467       return;
2468
2469     case MEM:
2470       if (! MEM_READONLY_P (x))
2471         {
2472           bitmap_iterator bi;
2473           unsigned bb_index;
2474
2475           /* First handle all the blocks with calls.  We don't need to
2476              do any list walking for them.  */
2477           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_calls, 0, bb_index, bi)
2478             {
2479               if (set_p)
2480                 SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2481               else
2482                 RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2483             }
2484
2485             /* Now iterate over the blocks which have memory modifications
2486                but which do not have any calls.  */
2487             EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 
2488                                             blocks_with_calls,
2489                                             0, bb_index, bi)
2490               {
2491                 rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb_index];
2492
2493                 while (list_entry)
2494                   {
2495                     rtx dest, dest_addr;
2496
2497                     /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2498                        Examine each hunk of memory that is modified.  */
2499
2500                     dest = XEXP (list_entry, 0);
2501                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2502                     dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2503
2504                     if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2505                                                x, rtx_addr_varies_p))
2506                       {
2507                         if (set_p)
2508                           SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2509                         else
2510                           RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2511                         break;
2512                       }
2513                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2514                   }
2515               }
2516         }
2517
2518       x = XEXP (x, 0);
2519       goto repeat;
2520
2521     case PC:
2522     case CC0: /*FIXME*/
2523     case CONST:
2524     case CONST_INT:
2525     case CONST_DOUBLE:
2526     case CONST_VECTOR:
2527     case SYMBOL_REF:
2528     case LABEL_REF:
2529     case ADDR_VEC:
2530     case ADDR_DIFF_VEC:
2531       return;
2532
2533     default:
2534       break;
2535     }
2536
2537   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2538     {
2539       if (fmt[i] == 'e')
2540         {
2541           /* If we are about to do the last recursive call
2542              needed at this level, change it into iteration.
2543              This function is called enough to be worth it.  */
2544           if (i == 0)
2545             {
2546               x = XEXP (x, i);
2547               goto repeat;
2548             }
2549
2550           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2551         }
2552       else if (fmt[i] == 'E')
2553         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2554           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2555     }
2556 }
2557
2558 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2559    propagation.  */
2560
2561 static void
2562 compute_cprop_data (void)
2563 {
2564   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2565   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2566                      cprop_avout, cprop_avin);
2567 }
2568 \f
2569 /* Copy/constant propagation.  */
2570
2571 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2572 #define MAX_USES 8
2573
2574 /* Table of uses found in an insn.
2575    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2576 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2577
2578 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2579 static int reg_use_count;
2580
2581 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2582    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2583    and contains the number of uses in the table upon exit.
2584
2585    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2586    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2587
2588 static void
2589 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2590 {
2591   int i, j;
2592   enum rtx_code code;
2593   const char *fmt;
2594   rtx x = *xptr;
2595
2596   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2597      can't do it when there's no return value.  */
2598  repeat:
2599   if (x == 0)
2600     return;
2601
2602   code = GET_CODE (x);
2603   if (REG_P (x))
2604     {
2605       if (reg_use_count == MAX_USES)
2606         return;
2607
2608       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2609       reg_use_count++;
2610     }
2611
2612   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2613
2614   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2615     {
2616       if (fmt[i] == 'e')
2617         {
2618           /* If we are about to do the last recursive call
2619              needed at this level, change it into iteration.
2620              This function is called enough to be worth it.  */
2621           if (i == 0)
2622             {
2623               x = XEXP (x, 0);
2624               goto repeat;
2625             }
2626
2627           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2628         }
2629       else if (fmt[i] == 'E')
2630         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2631           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2632     }
2633 }
2634
2635 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2636    Returns nonzero is successful.  */
2637
2638 static int
2639 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2640 {
2641   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2642   rtx src = 0;
2643   int success = 0;
2644   rtx set = single_set (insn);
2645
2646   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2647   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2648     success = 1;
2649
2650   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2651   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2652     {
2653       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2654
2655       if (src)
2656         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2657     }
2658
2659   /* If there is already a NOTE, update the expression in it with our
2660      replacement.  */
2661   if (note != 0)
2662     XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from, to);
2663
2664   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2665     {
2666       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2667          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2668          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2669       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2670
2671       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2672           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2673         success = 1;
2674
2675       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2676          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2677          lose information.  */
2678       if (!success && note == 0 && set != 0
2679           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT)
2680         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2681     }
2682
2683   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2684      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2685      not to happen, because previous code ought to synthesize
2686      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2687   if (note && REG_P (XEXP (note, 0)))
2688     remove_note (insn, note);
2689
2690   return success;
2691 }
2692
2693 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2694    NULL no such set is found.  */
2695
2696 static struct expr *
2697 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2698 {
2699   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2700      use in a substitution.  */
2701   struct expr *set1 = 0;
2702
2703   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2704      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2705      need two sets like this available at the start of the block:
2706
2707        (set (reg X) (reg Y))
2708        (set (reg Y) (reg X))
2709
2710      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2711      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2712   while (1)
2713     {
2714       rtx src;
2715       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2716
2717       /* Find a set that is available at the start of the block
2718          which contains INSN.  */
2719       while (set)
2720         {
2721           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2722             break;
2723           set = next_set (regno, set);
2724         }
2725
2726       /* If no available set was found we've reached the end of the
2727          (possibly empty) copy chain.  */
2728       if (set == 0)
2729         break;
2730
2731       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2732
2733       src = SET_SRC (set->expr);
2734
2735       /* We know the set is available.
2736          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2737          have changed since the start of the block).
2738
2739          If the source operand changed, we may still use it for the next
2740          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2741
2742       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2743         set1 = set;
2744
2745       /* If the source of the set is anything except a register, then
2746          we have reached the end of the copy chain.  */
2747       if (! REG_P (src))
2748         break;
2749
2750       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2751          and see if we have an available copy into SRC.  */
2752       regno = REGNO (src);
2753     }
2754
2755   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2756      INSN.  */
2757   return set1;
2758 }
2759
2760 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2761    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2762    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2763    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2764    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2765    if a change was made.  */
2766
2767 static int
2768 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2769 {
2770   rtx new, set_src, note_src;
2771   rtx set = pc_set (jump);
2772   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2773
2774   if (note)
2775     {
2776       note_src = XEXP (note, 0);
2777       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2778         note_src = NULL_RTX;
2779     }
2780   else note_src = NULL_RTX;
2781
2782   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2783   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2784
2785   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2786      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2787   if (setcc != NULL_RTX
2788       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2789       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2790     {
2791       rtx setcc_src;
2792       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2793       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2794       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2795                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2796       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2797                                       setcc_src);
2798     }
2799   else
2800     setcc = NULL_RTX;
2801
2802   new = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2803
2804   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2805   if (rtx_equal_p (new, SET_SRC (set)))
2806     return 0;
2807
2808   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2809   if (new == pc_rtx)
2810     delete_insn (jump);
2811   else
2812     {
2813       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2814          to one computed by setcc.  */
2815       if (setcc && modified_in_p (new, setcc))
2816         return 0;
2817       if (! validate_change (jump, &SET_SRC (set), new, 0))
2818         {
2819           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2820              are two registers to be replaced by constants before the entire
2821              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2822              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2823              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2824              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2825              we need to attach a note to the branch itself to make this
2826              optimization work.  */
2827
2828           if (!rtx_equal_p (new, note_src))
2829             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new));
2830           return 0;
2831         }
2832
2833       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2834       if (note_src)
2835         remove_note (jump, note);
2836
2837       /* If this has turned into an unconditional jump,
2838          then put a barrier after it so that the unreachable
2839          code will be deleted.  */
2840       if (GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
2841         emit_barrier_after (jump);
2842      }
2843
2844 #ifdef HAVE_cc0
2845   /* Delete the cc0 setter.  */
2846   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2847     delete_insn (setcc);
2848 #endif
2849
2850   run_jump_opt_after_gcse = 1;
2851
2852   global_const_prop_count++;
2853   if (gcse_file != NULL)
2854     {
2855       fprintf (gcse_file,
2856                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2857                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2858       print_rtl (gcse_file, src);
2859       fprintf (gcse_file, "\n");
2860     }
2861   purge_dead_edges (bb);
2862
2863   return 1;
2864 }
2865
2866 static bool
2867 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to, bool alter_jumps)
2868 {
2869   rtx sset;
2870
2871   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2872      conditional branch instructions first.  */
2873   if (alter_jumps
2874       && (sset = single_set (insn)) != NULL
2875       && NEXT_INSN (insn)
2876       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2877     {
2878       rtx dest = SET_DEST (sset);
2879       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2880           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2881         return 1;
2882     }
2883
2884   /* Handle normal insns next.  */
2885   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2886       && try_replace_reg (from, to, insn))
2887     return 1;
2888
2889   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2890      We're pretty specific about what we will handle in this
2891      code, we can extend this as necessary over time.
2892
2893      Right now the insn in question must look like
2894      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2895   else if (alter_jumps && any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2896     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2897   return 0;
2898 }
2899
2900 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2901    The result is nonzero if a change was made.  */
2902
2903 static int
2904 cprop_insn (rtx insn, int alter_jumps)
2905 {
2906   struct reg_use *reg_used;
2907   int changed = 0;
2908   rtx note;
2909
2910   if (!INSN_P (insn))
2911     return 0;
2912
2913   reg_use_count = 0;
2914   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2915
2916   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2917
2918   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2919   if (note)
2920     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2921
2922   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2923        reg_used++, reg_use_count--)
2924     {
2925       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2926       rtx pat, src;
2927       struct expr *set;
2928
2929       /* Ignore registers created by GCSE.
2930          We do this because ...  */
2931       if (regno >= max_gcse_regno)
2932         continue;
2933
2934       /* If the register has already been set in this block, there's
2935          nothing we can do.  */
2936       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2937         continue;
2938
2939       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2940          at the start of the block.  */
2941       set = find_avail_set (regno, insn);
2942       if (! set)
2943         continue;
2944
2945       pat = set->expr;
2946       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2947       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2948
2949       src = SET_SRC (pat);
2950
2951       /* Constant propagation.  */
2952       if (gcse_constant_p (src))
2953         {
2954           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src, alter_jumps))
2955             {
2956               changed = 1;
2957               global_const_prop_count++;
2958               if (gcse_file != NULL)
2959                 {
2960                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
2961                   fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
2962                   print_rtl (gcse_file, src);
2963                   fprintf (gcse_file, "\n");
2964                 }
2965               if (INSN_DELETED_P (insn))
2966                 return 1;
2967             }
2968         }
2969       else if (REG_P (src)
2970                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2971                && REGNO (src) != regno)
2972         {
2973           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
2974             {
2975               changed = 1;
2976               global_copy_prop_count++;
2977               if (gcse_file != NULL)
2978                 {
2979                   fprintf (gcse_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
2980                            regno, INSN_UID (insn));
2981                   fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
2982                 }
2983
2984               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
2985                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
2986               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
2987                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
2988                  and made things worse.  */
2989             }
2990         }
2991     }
2992
2993   return changed;
2994 }
2995
2996 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
2997    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
2998    restricts the cases we consider to those for which local cprop
2999    can legitimately make replacements.  */
3000
3001 static void
3002 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
3003 {
3004   rtx x = *xptr;
3005
3006   if (x == 0)
3007     return;
3008
3009   switch (GET_CODE (x))
3010     {
3011     case ZERO_EXTRACT:
3012     case SIGN_EXTRACT:
3013     case STRICT_LOW_PART:
3014       return;
3015
3016     case PRE_DEC:
3017     case PRE_INC:
3018     case POST_DEC:
3019     case POST_INC:
3020     case PRE_MODIFY:
3021     case POST_MODIFY:
3022       /* Can only legitimately appear this early in the context of
3023          stack pushes for function arguments, but handle all of the
3024          codes nonetheless.  */
3025       return;
3026
3027     case SUBREG:
3028       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
3029          the non-written words unchanged.  */
3030       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
3031         return;
3032       break;
3033
3034     default:
3035       break;
3036     }
3037
3038   find_used_regs (xptr, data);
3039 }
3040
3041 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3042    their REG_EQUAL notes need updating.  */
3043
3044 static bool
3045 do_local_cprop (rtx x, rtx insn, bool alter_jumps, rtx *libcall_sp)
3046 {
3047   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
3048
3049   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
3050      change the hard registers mentioned.  */
3051   if (REG_P (x)
3052       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3053           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3054               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
3055     {
3056       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
3057       struct elt_loc_list *l;
3058
3059       if (!val)
3060         return false;
3061       for (l = val->locs; l; l = l->next)
3062         {
3063           rtx this_rtx = l->loc;
3064           rtx note;
3065
3066           /* Don't CSE non-constant values out of libcall blocks.  */
3067           if (l->in_libcall && ! CONSTANT_P (this_rtx))
3068             continue;
3069
3070           if (gcse_constant_p (this_rtx))
3071             newcnst = this_rtx;
3072           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3073               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
3074                  At this point this only function parameters should have
3075                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
3076                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
3077                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
3078               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3079                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
3080             newreg = this_rtx;
3081         }
3082       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst, alter_jumps))
3083         {
3084           /* If we find a case where we can't fix the retval REG_EQUAL notes
3085              match the new register, we either have to abandon this replacement
3086              or fix delete_trivially_dead_insns to preserve the setting insn,
3087              or make it delete the REG_EUAQL note, and fix up all passes that
3088              require the REG_EQUAL note there.  */
3089           bool adjusted;
3090
3091           adjusted = adjust_libcall_notes (x, newcnst, insn, libcall_sp);
3092           gcc_assert (adjusted);
3093           
3094           if (gcse_file != NULL)
3095             {
3096               fprintf (gcse_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
3097                        REGNO (x));
3098               fprintf (gcse_file, "insn %d with constant ",
3099                        INSN_UID (insn));
3100               print_rtl (gcse_file, newcnst);
3101               fprintf (gcse_file, "\n");
3102             }
3103           local_const_prop_count++;
3104           return true;
3105         }
3106       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
3107         {
3108           adjust_libcall_notes (x, newreg, insn, libcall_sp);
3109           if (gcse_file != NULL)
3110             {
3111               fprintf (gcse_file,
3112                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
3113                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
3114               fprintf (gcse_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
3115             }
3116           local_copy_prop_count++;
3117           return true;
3118         }
3119     }
3120   return false;
3121 }
3122
3123 /* LIBCALL_SP is a zero-terminated array of insns at the end of a libcall;
3124    their REG_EQUAL notes need updating to reflect that OLDREG has been
3125    replaced with NEWVAL in INSN.  Return true if all substitutions could
3126    be made.  */
3127 static bool
3128 adjust_libcall_notes (rtx oldreg, rtx newval, rtx insn, rtx *libcall_sp)
3129 {
3130   rtx end;
3131
3132   while ((end = *libcall_sp++))
3133     {
3134       rtx note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3135
3136       if (! note)
3137         continue;
3138
3139       if (REG_P (newval))
3140         {
3141           if (reg_set_between_p (newval, PREV_INSN (insn), end))
3142             {
3143               do
3144                 {
3145                   note = find_reg_equal_equiv_note (end);
3146                   if (! note)
3147                     continue;
3148                   if (reg_mentioned_p (newval, XEXP (note, 0)))
3149                     return false;
3150                 }
3151               while ((end = *libcall_sp++));
3152               return true;
3153             }
3154         }
3155       XEXP (note, 0) = simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), oldreg, newval);
3156       insn = end;
3157     }
3158   return true;
3159 }
3160
3161 #define MAX_NESTED_LIBCALLS 9
3162
3163 /* Do local const/copy propagation (i.e. within each basic block).
3164    If ALTER_JUMPS is true, allow propagating into jump insns, which
3165    could modify the CFG.  */
3166
3167 static void
3168 local_cprop_pass (bool alter_jumps)
3169 {
3170   basic_block bb;
3171   rtx insn;
3172   struct reg_use *reg_used;
3173   rtx libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS + 1], *libcall_sp;
3174   bool changed = false;
3175
3176   cselib_init (false);
3177   libcall_sp = &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS];
3178   *libcall_sp = 0;
3179   FOR_EACH_BB (bb)
3180     {
3181       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3182         {
3183           if (INSN_P (insn))
3184             {
3185               rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
3186
3187               if (note)
3188                 {
3189                   gcc_assert (libcall_sp != libcall_stack);
3190                   *--libcall_sp = XEXP (note, 0);
3191                 }
3192               note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
3193               if (note)
3194                 libcall_sp++;
3195               note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3196               do
3197                 {
3198                   reg_use_count = 0;
3199                   note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs,
3200                              NULL);
3201                   if (note)
3202                     local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3203
3204                   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
3205                        reg_used++, reg_use_count--)
3206                     if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn, alter_jumps,
3207                         libcall_sp))
3208                       {
3209                         changed = true;
3210                         break;
3211                       }
3212                   if (INSN_DELETED_P (insn))
3213                     break;
3214                 }
3215               while (reg_use_count);
3216             }
3217           cselib_process_insn (insn);
3218         }
3219
3220       /* Forget everything at the end of a basic block.  Make sure we are
3221          not inside a libcall, they should never cross basic blocks.  */
3222       cselib_clear_table ();
3223       gcc_assert (libcall_sp == &libcall_stack[MAX_NESTED_LIBCALLS]);
3224     }
3225
3226   cselib_finish ();
3227
3228   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3229   if (changed && alter_jumps)
3230     {
3231       delete_unreachable_blocks ();
3232       free_reg_set_mem ();
3233       alloc_reg_set_mem (max_reg_num ());
3234       compute_sets ();
3235     }
3236 }
3237
3238 /* Forward propagate copies.  This includes copies and constants.  Return
3239    nonzero if a change was made.  */
3240
3241 static int
3242 cprop (int alter_jumps)
3243 {
3244   int changed;
3245   basic_block bb;
3246   rtx insn;
3247
3248   /* Note we start at block 1.  */
3249   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3250     {
3251       if (gcse_file != NULL)
3252         fprintf (gcse_file, "\n");
3253       return 0;
3254     }
3255
3256   changed = 0;
3257   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3258     {
3259       /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since the
3260          start of the block].  */
3261       reset_opr_set_tables ();
3262
3263       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3264         if (INSN_P (insn))
3265           {
3266             changed |= cprop_insn (insn, alter_jumps);
3267
3268             /* Keep track of everything modified by this insn.  */
3269             /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.  Don't
3270                call mark_oprs_set if we turned the insn into a NOTE.  */
3271             if (! NOTE_P (insn))
3272               mark_oprs_set (insn);
3273           }
3274     }
3275
3276   if (gcse_file != NULL)
3277     fprintf (gcse_file, "\n");
3278
3279   return changed;
3280 }
3281
3282 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
3283    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
3284
3285    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
3286    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
3287    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
3288    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
3289    recording the value of *every* register scanned by canonicalize_condition,
3290    but this would require some code reorganization.  */
3291
3292 rtx
3293 fis_get_condition (rtx jump)
3294 {
3295   return get_condition (jump, NULL, false, true);
3296 }
3297
3298 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
3299    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
3300
3301 static bool
3302 implicit_set_cond_p (rtx cond)
3303 {
3304   enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
3305   rtx cst = XEXP (cond, 1);
3306
3307   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
3308      contain a signed zero.  */
3309   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
3310     {
3311       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
3312          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
3313          the optimization can't be performed.  */
3314       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
3315          always return zero for them.  */
3316       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
3317         {
3318           REAL_VALUE_TYPE d;
3319           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
3320           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
3321             return 0;
3322         }
3323       else
3324         return 0;
3325     }
3326
3327   return gcse_constant_p (cst);
3328 }
3329
3330 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
3331    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
3332    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
3333    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
3334    function records the set patterns that are implicit at the start of each
3335    basic block.  */
3336
3337 static void
3338 find_implicit_sets (void)
3339 {
3340   basic_block bb, dest;
3341   unsigned int count;
3342   rtx cond, new;
3343
3344   count = 0;
3345   FOR_EACH_BB (bb)
3346     /* Check for more than one successor.  */
3347     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
3348       {
3349         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
3350
3351         if (cond
3352             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
3353             && REG_P (XEXP (cond, 0))
3354             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3355             && implicit_set_cond_p (cond))
3356           {
3357             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
3358                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
3359
3360             if (dest && single_pred_p (dest)
3361                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3362               {
3363                 new = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
3364                                              XEXP (cond, 1));
3365                 implicit_sets[dest->index] = new;
3366                 if (gcse_file)
3367                   {
3368                     fprintf(gcse_file, "Implicit set of reg %d in ",
3369                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
3370                     fprintf(gcse_file, "basic block %d\n", dest->index);
3371                   }
3372                 count++;
3373               }
3374           }
3375       }
3376
3377   if (gcse_file)
3378     fprintf (gcse_file, "Found %d implicit sets\n", count);
3379 }
3380
3381 /* Perform one copy/constant propagation pass.
3382    PASS is the pass count.  If CPROP_JUMPS is true, perform constant
3383    propagation into conditional jumps.  If BYPASS_JUMPS is true,
3384    perform conditional jump bypassing optimizations.  */
3385
3386 static int
3387 one_cprop_pass (int pass, bool cprop_jumps, bool bypass_jumps)
3388 {
3389   int changed = 0;
3390
3391   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
3392   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
3393
3394   local_cprop_pass (cprop_jumps);
3395
3396   /* Determine implicit sets.  */
3397   implicit_sets = xcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
3398   find_implicit_sets ();
3399
3400   alloc_hash_table (max_cuid, &set_hash_table, 1);
3401   compute_hash_table (&set_hash_table);
3402
3403   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
3404   free (implicit_sets);
3405   implicit_sets = NULL;
3406
3407   if (gcse_file)
3408     dump_hash_table (gcse_file, "SET", &set_hash_table);
3409   if (set_hash_table.n_elems > 0)
3410     {
3411       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
3412       compute_cprop_data ();
3413       changed = cprop (cprop_jumps);
3414       if (bypass_jumps)
3415         changed |= bypass_conditional_jumps ();
3416       free_cprop_mem ();
3417     }
3418
3419   free_hash_table (&set_hash_table);
3420
3421   if (gcse_file)
3422     {
3423       fprintf (gcse_file, "CPROP of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
3424                current_function_name (), pass, bytes_used);
3425       fprintf (gcse_file, "%d local const props, %d local copy props, ",
3426                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
3427       fprintf (gcse_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
3428                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
3429     }
3430   /* Global analysis may get into infinite loops for unreachable blocks.  */
3431   if (changed && cprop_jumps)
3432     delete_unreachable_blocks ();
3433
3434   return changed;
3435 }
3436 \f
3437 /* Bypass conditional jumps.  */
3438
3439 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
3440    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
3441    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
3442    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
3443
3444 static int bypass_last_basic_block;
3445
3446 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
3447    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
3448    find_avail_set.  */
3449
3450 static struct expr *
3451 find_bypass_set (int regno, int bb)
3452 {
3453   struct expr *result = 0;
3454
3455   for (;;)
3456     {
3457       rtx src;
3458       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
3459
3460       while (set)
3461         {
3462           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
3463             break;
3464           set = next_set (regno, set);
3465         }
3466
3467       if (set == 0)
3468         break;
3469
3470       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
3471
3472       src = SET_SRC (set->expr);
3473       if (gcse_constant_p (src))
3474         result = set;
3475
3476       if (! REG_P (src))
3477         break;
3478
3479       regno = REGNO (src);
3480     }
3481   return result;
3482 }
3483
3484
3485 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
3486    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
3487    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
3488    function is required to check that our data flow analysis is still
3489    valid prior to commit_edge_insertions.  */
3490
3491 static bool
3492 reg_killed_on_edge (rtx reg, edge e)
3493 {
3494   rtx insn;
3495
3496   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3497     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
3498       return true;
3499
3500   return false;
3501 }
3502
3503 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
3504    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
3505    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
3506    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
3507    Returns nonzero if a change was made.
3508
3509    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
3510    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
3511    these inserted insns when performing its transformations.  */
3512
3513 static int
3514 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
3515 {
3516   rtx insn, note;
3517   edge e, edest;
3518   int i, change;
3519   int may_be_loop_header;
3520   unsigned removed_p;
3521   edge_iterator ei;
3522
3523   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
3524
3525   /* Determine set of register uses in INSN.  */
3526   reg_use_count = 0;
3527   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
3528   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
3529   if (note)
3530     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
3531
3532   may_be_loop_header = false;
3533   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3534     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3535       {
3536         may_be_loop_header = true;
3537         break;
3538       }
3539
3540   change = 0;
3541   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
3542     {
3543       removed_p = 0;
3544           
3545       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
3546         {
3547           ei_next (&ei);
3548           continue;
3549         }
3550
3551       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3552       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3553         {
3554           ei_next (&ei);
3555           continue;
3556         }
3557
3558       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3559          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3560          optimizations, so prevent this.  */
3561       if (may_be_loop_header
3562           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3563         {
3564           ei_next (&ei);
3565           continue;
3566         }
3567
3568       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3569         {
3570           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3571           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3572           basic_block dest, old_dest;
3573           struct expr *set;
3574           rtx src, new;
3575
3576           if (regno >= max_gcse_regno)
3577             continue;
3578
3579           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3580
3581           if (! set)
3582             continue;
3583
3584           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3585           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3586             continue;
3587
3588           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3589
3590           if (setcc != NULL)
3591               src = simplify_replace_rtx (src,
3592                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3593                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3594
3595           new = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3596                                       SET_SRC (set->expr));
3597
3598           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3599              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3600              has instructions associated with it, as these insns won't
3601              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3602
3603           if (new == pc_rtx)
3604             {
3605               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3606               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3607             }
3608           else if (GET_CODE (new) == LABEL_REF)
3609             {
3610               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new, 0));
3611               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3612               edest = find_edge (bb, dest);
3613               if (edest && edest->insns.r)
3614                 dest = NULL;
3615             }
3616           else
3617             dest = NULL;
3618
3619           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3620              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3621              edges.  */
3622
3623           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc)))
3624               && find_edge (e->src, dest))
3625             dest = NULL;
3626
3627           old_dest = e->dest;
3628           if (dest != NULL
3629               && dest != old_dest
3630               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3631             {
3632               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3633
3634               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3635                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3636               if (setcc)
3637                 {
3638                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3639                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3640                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3641                 }
3642
3643               if (gcse_file != NULL)
3644                 {
3645                   fprintf (gcse_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3646                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3647                            regno, INSN_UID (jump));
3648                   print_rtl (gcse_file, SET_SRC (set->expr));
3649                   fprintf (gcse_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3650                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3651                 }
3652               change = 1;
3653               removed_p = 1;
3654               break;
3655             }
3656         }
3657       if (!removed_p)
3658         ei_next (&ei);
3659     }
3660   return change;
3661 }
3662
3663 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3664    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3665    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3666    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3667
3668    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3669
3670 static int
3671 bypass_conditional_jumps (void)
3672 {
3673   basic_block bb;
3674   int changed;
3675   rtx setcc;
3676   rtx insn;
3677   rtx dest;
3678
3679   /* Note we start at block 1.  */
3680   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3681     return 0;
3682
3683   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3684   mark_dfs_back_edges ();
3685
3686   changed = 0;
3687   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3688                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3689     {
3690       /* Check for more than one predecessor.  */
3691       if (!single_pred_p (bb))
3692         {
3693           setcc = NULL_RTX;
3694           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3695             if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3696               {
3697                 if (setcc)
3698                   break;
3699                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3700                   break;
3701
3702                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3703                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3704                   setcc = insn;
3705                 else
3706                   break;
3707               }
3708             else if (JUMP_P (insn))
3709               {
3710                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3711                     && onlyjump_p (insn))
3712                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3713                 break;
3714               }
3715             else if (INSN_P (insn))
3716               break;
3717         }
3718     }
3719
3720   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3721      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3722   if (changed)
3723     commit_edge_insertions();
3724
3725   return changed;
3726 }
3727 \f
3728 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3729
3730 /* Local properties of expressions.  */
3731 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3732 static sbitmap *transp;
3733
3734 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3735    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3736    created by a calls.  */
3737 static sbitmap *transpout;
3738
3739 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3740 static sbitmap *comp;
3741
3742 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3743 static sbitmap *antloc;
3744
3745 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3746    point.  */
3747 static sbitmap *pre_optimal;
3748
3749 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3750 static sbitmap *pre_redundant;
3751
3752 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3753 static sbitmap *pre_insert_map;
3754
3755 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3756 static sbitmap *pre_delete_map;
3757
3758 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3759 static struct edge_list *edge_list;
3760
3761 /* Redundant insns.  */
3762 static sbitmap pre_redundant_insns;
3763
3764 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3765
3766 static void
3767 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3768 {
3769   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3770   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3771   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3772
3773   pre_optimal = NULL;
3774   pre_redundant = NULL;
3775   pre_insert_map = NULL;
3776   pre_delete_map = NULL;
3777   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3778
3779   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3780 }
3781
3782 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3783
3784 static void
3785 free_pre_mem (void)
3786 {
3787   sbitmap_vector_free (transp);
3788   sbitmap_vector_free (comp);
3789
3790   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3791
3792   if (pre_optimal)
3793     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3794   if (pre_redundant)
3795     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3796   if (pre_insert_map)
3797     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3798   if (pre_delete_map)
3799     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3800
3801   transp = comp = NULL;
3802   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3803 }
3804
3805 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3806
3807 static void
3808 compute_pre_data (void)
3809 {
3810   sbitmap trapping_expr;
3811   basic_block bb;
3812   unsigned int ui;
3813
3814   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3815   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3816
3817   /* Collect expressions which might trap.  */
3818   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3819   sbitmap_zero (trapping_expr);
3820   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3821     {
3822       struct expr *e;
3823       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3824         if (may_trap_p (e->expr))
3825           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3826     }
3827
3828   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3829
3830      ~(TRANSP | COMP)
3831   */
3832
3833   FOR_EACH_BB (bb)
3834     {
3835       edge e;
3836       edge_iterator ei;
3837
3838       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3839          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3840          place the instruction on the edge.  So make them neither
3841          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3842       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3843         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3844           {
3845             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3846             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3847             break;
3848           }
3849
3850       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3851       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3852     }
3853
3854   edge_list = pre_edge_lcm (gcse_file, expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3855                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3856   sbitmap_vector_free (antloc);
3857   antloc = NULL;
3858   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3859   ae_kill = NULL;
3860   sbitmap_free (trapping_expr);
3861 }
3862 \f
3863 /* PRE utilities */
3864
3865 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3866    block BB.
3867
3868    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3869    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3870
3871    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3872    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3873    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3874    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3875    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3876    the closest such expression.  */
3877
3878 static int
3879 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3880 {
3881   edge pred;
3882   edge_iterator ei;
3883   
3884   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3885     {
3886       basic_block pred_bb = pred->src;
3887
3888       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3889           /* Has predecessor has already been visited?  */
3890           || visited[pred_bb->index])
3891         ;/* Nothing to do.  */
3892
3893       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3894       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3895         {
3896           /* Is this the occurrence we're looking for?
3897              Note that there's only one generating occurrence per block
3898              so we just need to check the block number.  */
3899           if (occr_bb == pred_bb)
3900             return 1;
3901
3902           visited[pred_bb->index] = 1;
3903         }
3904       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3905       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3906         visited[pred_bb->index] = 1;
3907
3908       /* Neither gen nor kill.  */
3909       else
3910         {
3911           visited[pred_bb->index] = 1;
3912           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3913             return 1;
3914         }
3915     }
3916
3917   /* All paths have been checked.  */
3918   return 0;
3919 }
3920
3921 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3922    memory allocated for that function is returned.  */
3923
3924 static int
3925 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3926 {
3927   int rval;
3928   char *visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
3929
3930   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3931
3932   free (visited);
3933   return rval;
3934 }
3935 \f
3936
3937 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3938    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3939    the value of BB.  */
3940
3941 static rtx
3942 process_insert_insn (struct expr *expr)
3943 {
3944   rtx reg = expr->reaching_reg;
3945   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3946   rtx pat;
3947
3948   start_sequence ();
3949
3950   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3951      just copy it to a register.  */
3952   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3953     emit_move_insn (reg, exp);
3954
3955   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3956      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3957      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3958   else
3959     {
3960       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3961
3962       if (insn_invalid_p (insn))
3963         gcc_unreachable ();
3964     }
3965   
3966
3967   pat = get_insns ();
3968   end_sequence ();
3969
3970   return pat;
3971 }
3972
3973 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3974
3975    This is used by both the PRE and code hoisting.
3976
3977    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3978    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3979    no sense for code hoisting.  */
3980
3981 static void
3982 insert_insn_end_bb (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
3983 {
3984   rtx insn = BB_END (bb);
3985   rtx new_insn;
3986   rtx reg = expr->reaching_reg;
3987   int regno = REGNO (reg);
3988   rtx pat, pat_end;
3989
3990   pat = process_insert_insn (expr);
3991   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
3992
3993   pat_end = pat;
3994   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
3995     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
3996
3997   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
3998      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
3999      instructions in presence of non-call exceptions.  */
4000
4001   if (JUMP_P (insn)
4002       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
4003           && (!single_succ_p (bb)
4004               || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
4005     {
4006 #ifdef HAVE_cc0
4007       rtx note;
4008 #endif
4009       /* It should always be the case that we can put these instructions
4010          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4011          Check this.  */
4012       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
4013                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4014                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4015
4016       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
4017          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
4018          the new instruction just before the tablejump.  */
4019       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
4020           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
4021         insn = prev_real_insn (insn);
4022
4023 #ifdef HAVE_cc0
4024       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
4025          if cc0 isn't set.  */
4026       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
4027       if (note)
4028         insn = XEXP (note, 0);
4029       else
4030         {
4031           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
4032           if (maybe_cc0_setter
4033               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
4034               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
4035             insn = maybe_cc0_setter;
4036         }
4037 #endif
4038       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
4039       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4040     }
4041
4042   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
4043      of exception handling.  */
4044   else if (CALL_P (insn)
4045            && (!single_succ_p (bb)
4046                || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL))
4047     {
4048       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
4049          we search backward and place the instructions before the first
4050          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
4051          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
4052
4053          It should always be the case that we can put these instructions
4054          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
4055          Check this.  */
4056
4057       gcc_assert (!pre
4058                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
4059                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
4060
4061       /* Since different machines initialize their parameter registers
4062          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
4063          parameter registers.  */
4064       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
4065
4066       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
4067          before the first parameter load.
4068
4069          If we did not find all the parameter loads, then we might have
4070          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
4071          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
4072          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
4073          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
4074       while (LABEL_P (insn)
4075              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
4076         insn = NEXT_INSN (insn);
4077
4078       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn);
4079     }
4080   else
4081     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn);
4082
4083   while (1)
4084     {
4085       if (INSN_P (pat))
4086         {
4087           add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
4088           note_stores (PATTERN (pat), record_set_info, pat);
4089         }
4090       if (pat == pat_end)
4091         break;
4092       pat = NEXT_INSN (pat);
4093     }
4094
4095   gcse_create_count++;
4096
4097   if (gcse_file)
4098     {
4099       fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
4100                bb->index, INSN_UID (new_insn));
4101       fprintf (gcse_file, "copying expression %d to reg %d\n",
4102                expr->bitmap_index, regno);
4103     }
4104 }
4105
4106 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
4107    the expressions fully redundant.  */
4108
4109 static int
4110 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
4111 {
4112   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
4113   sbitmap *inserted;
4114
4115   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
4116      if it reaches any of the deleted expressions.  */
4117
4118   set_size = pre_insert_map[0]->size;
4119   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
4120   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
4121   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
4122
4123   for (e = 0; e < num_edges; e++)
4124     {
4125       int indx;
4126       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
4127
4128       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
4129         {
4130           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
4131
4132           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
4133             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
4134               {
4135                 struct expr *expr = index_map[j];
4136                 struct occr *occr;
4137
4138                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
4139                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4140                   {
4141                     if (! occr->deleted_p)
4142                       continue;
4143
4144                     /* Insert this expression on this edge if it would
4145                        reach the deleted occurrence in BB.  */
4146                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
4147                       {
4148                         rtx insn;
4149                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
4150
4151                         /* We can't insert anything on an abnormal and
4152                            critical edge, so we insert the insn at the end of
4153                            the previous block. There are several alternatives
4154                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
4155                            handling this situation.  This one is easiest for
4156                            now.  */
4157
4158                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
4159                           insert_insn_end_bb (index_map[j], bb, 0);
4160                         else
4161                           {
4162                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
4163                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
4164                           }
4165
4166                         if (gcse_file)
4167                           {
4168                             fprintf (gcse_file, "PRE/HOIST: edge (%d,%d), ",
4169                                      bb->index,
4170                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
4171                             fprintf (gcse_file, "copy expression %d\n",
4172                                      expr->bitmap_index);
4173                           }
4174
4175                         update_ld_motion_stores (expr);
4176                         SET_BIT (inserted[e], j);
4177                         did_insert = 1;
4178                         gcse_create_count++;
4179                       }
4180                   }
4181               }
4182         }
4183     }
4184
4185   sbitmap_vector_free (inserted);
4186   return did_insert;
4187 }
4188
4189 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
4190    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
4191      reaching_reg <- old_reg
4192    it's better to do the following:
4193      reaching_reg <- expr
4194      old_reg      <- reaching_reg
4195    because this way copy propagation can discover additional PRE
4196    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
4197    When "expr" is a store, i.e.
4198    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
4199      reaching_reg <- old_reg
4200    it's better to add it before as follows:
4201      reaching_reg <- old_reg
4202      MEM          <- reaching_reg.  */
4203
4204 static void
4205 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
4206 {
4207   rtx reg = expr->reaching_reg;
4208   int regno = REGNO (reg);
4209   int indx = expr->bitmap_index;
4210   rtx pat = PATTERN (insn);
4211   rtx set, new_insn;
4212   rtx old_reg;
4213   int i;
4214
4215   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
4216   switch (GET_CODE (pat))
4217     {
4218     case SET:
4219       set = pat;
4220       break;
4221
4222     case PARALLEL:
4223       /* Search through the parallel looking for the set whose
4224          source was the expression that we're interested in.  */
4225       set = NULL_RTX;
4226       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4227         {
4228           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
4229           if (GET_CODE (x) == SET
4230               && expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
4231             {
4232               set = x;
4233               break;
4234             }
4235         }
4236       break;
4237
4238     default:
4239       gcc_unreachable ();
4240     }
4241
4242   if (REG_P (SET_DEST (set)))
4243     {
4244       old_reg = SET_DEST (set);
4245       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
4246       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
4247         {
4248           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
4249           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4250
4251           /* Keep register set table up to date.  */
4252           record_one_set (regno, insn);
4253         }
4254       else
4255         {
4256           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4257           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4258
4259           /* Keep register set table up to date.  */
4260           record_one_set (regno, new_insn);
4261         }
4262     }
4263   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
4264     {
4265       old_reg = SET_SRC (set);
4266       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
4267
4268       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
4269       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
4270         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
4271       else
4272         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
4273
4274       /* Keep register set table up to date.  */
4275       record_one_set (regno, new_insn);
4276     }
4277
4278   gcse_create_count++;
4279
4280   if (gcse_file)
4281     fprintf (gcse_file,
4282              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
4283               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
4284               INSN_UID (insn), regno);
4285 }
4286
4287 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
4288    to `reaching_reg'.  */
4289
4290 static void
4291 pre_insert_copies (void)
4292 {
4293   unsigned int i, added_copy;
4294   struct expr *expr;
4295   struct occr *occr;
4296   struct occr *avail;
4297
4298   /* For each available expression in the table, copy the result to
4299      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
4300
4301      ??? The current algorithm is rather brute force.
4302      Need to do some profiling.  */
4303
4304   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4305     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4306       {
4307         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
4308            we don't want to insert a copy here because the expression may not
4309            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
4310            deleted.  This test also avoids further processing if the
4311            expression wasn't deleted anywhere.  */
4312         if (expr->reaching_reg == NULL)
4313           continue;
4314
4315         /* Set when we add a copy for that expression.  */
4316         added_copy = 0;
4317
4318         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4319           {
4320             if (! occr->deleted_p)
4321               continue;
4322
4323             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
4324               {
4325                 rtx insn = avail->insn;
4326
4327                 /* No need to handle this one if handled already.  */
4328                 if (avail->copied_p)
4329                   continue;
4330
4331                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
4332                 if (TEST_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn)))
4333                   continue;
4334
4335                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
4336                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
4337                                                expr,
4338                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
4339                   continue;
4340
4341                 added_copy = 1;
4342
4343                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
4344                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
4345                 avail->copied_p = 1;
4346               }
4347           }
4348
4349           if (added_copy)
4350             update_ld_motion_stores (expr);
4351       }
4352 }
4353
4354 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
4355    in INSN.  */
4356 static rtx
4357 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
4358 {
4359   rtx new;
4360   rtx set = single_set (insn), set2;
4361   rtx note;
4362   rtx eqv;
4363
4364   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
4365      we've verified to be valid.  */
4366
4367   new = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
4368
4369   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
4370   set2 = single_set (new);
4371   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
4372     return new;
4373   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
4374     eqv = XEXP (note, 0);
4375   else
4376     eqv = SET_SRC (set);
4377
4378   set_unique_reg_note (new, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
4379
4380   return new;
4381 }
4382
4383 /* Delete redundant computations.
4384    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
4385    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
4386    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
4387
4388    Returns nonzero if a change is made.  */
4389
4390 static int
4391 pre_delete (void)
4392 {
4393   unsigned int i;
4394   int changed;
4395   struct expr *expr;
4396   struct occr *occr;
4397
4398   changed = 0;
4399   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4400     for (expr = expr_hash_table.table[i];
4401          expr != NULL;
4402          expr = expr->next_same_hash)
4403       {
4404         int indx = expr->bitmap_index;
4405
4406         /* We only need to search antic_occr since we require
4407            ANTLOC != 0.  */
4408
4409         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
4410           {
4411             rtx insn = occr->insn;
4412             rtx set;
4413             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
4414
4415             /* We only delete insns that have a single_set.  */
4416             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
4417                 && (set = single_set (insn)) != 0)
4418               {
4419                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4420                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
4421                    the mode of the original destination pseudo.  */
4422                 if (expr->reaching_reg == NULL)
4423                   expr->reaching_reg
4424                     = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4425
4426                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4427                 delete_insn (insn);
4428                 occr->deleted_p = 1;
4429                 SET_BIT (pre_redundant_insns, INSN_CUID (insn));
4430                 changed = 1;
4431                 gcse_subst_count++;
4432
4433                 if (gcse_file)
4434                   {
4435                     fprintf (gcse_file,
4436                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
4437                                INSN_UID (insn), indx);
4438                     fprintf (gcse_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
4439                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
4440                   }
4441               }
4442           }
4443       }
4444
4445   return changed;
4446 }
4447
4448 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
4449    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
4450    has been done.
4451
4452    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
4453    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
4454    Compiler Design and Implementation.
4455
4456    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
4457    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
4458    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
4459    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
4460    through the block.
4461
4462    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
4463    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
4464    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
4465    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
4466    redundancies.  */
4467
4468 static int
4469 pre_gcse (void)
4470 {
4471   unsigned int i;
4472   int did_insert, changed;
4473   struct expr **index_map;
4474   struct expr *expr;
4475
4476   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4477      hash table entry.  */
4478
4479   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4480   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4481     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4482       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4483
4484   /* Reset bitmap used to track which insns are redundant.  */
4485   pre_redundant_insns = sbitmap_alloc (max_cuid);
4486   sbitmap_zero (pre_redundant_insns);
4487
4488   /* Delete the redundant insns first so that
4489      - we know what register to use for the new insns and for the other
4490        ones with reaching expressions
4491      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
4492
4493   changed = pre_delete ();
4494
4495   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
4496
4497   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
4498      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
4499   pre_insert_copies ();
4500   if (did_insert)
4501     {
4502       commit_edge_insertions ();
4503       changed = 1;
4504     }
4505
4506   free (index_map);
4507   sbitmap_free (pre_redundant_insns);
4508   return changed;
4509 }
4510
4511 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
4512
4513    Return nonzero if a change was made.  */
4514
4515 static int
4516 one_pre_gcse_pass (int pass)
4517 {
4518   int changed = 0;
4519
4520   gcse_subst_count = 0;
4521   gcse_create_count = 0;
4522
4523   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4524   add_noreturn_fake_exit_edges ();
4525   if (flag_gcse_lm)
4526     compute_ld_motion_mems ();
4527
4528   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4529   trim_ld_motion_mems ();
4530   if (gcse_file)
4531     dump_hash_table (gcse_file, "Expression", &expr_hash_table);
4532
4533   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4534     {
4535       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4536       compute_pre_data ();
4537       changed |= pre_gcse ();
4538       free_edge_list (edge_list);
4539       free_pre_mem ();
4540     }
4541
4542   free_ldst_mems ();
4543   remove_fake_exit_edges ();
4544   free_hash_table (&expr_hash_table);
4545
4546   if (gcse_file)
4547     {
4548       fprintf (gcse_file, "\nPRE GCSE of %s, pass %d: %d bytes needed, ",
4549                current_function_name (), pass, bytes_used);
4550       fprintf (gcse_file, "%d substs, %d insns created\n",
4551                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4552     }
4553
4554   return changed;
4555 }
4556 \f
4557 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL notes for them to INSN.
4558    If notes are added to an insn which references a CODE_LABEL, the
4559    LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add REG_LABEL notes,
4560    because the following loop optimization pass requires them.  */
4561
4562 /* ??? This is very similar to the loop.c add_label_notes function.  We
4563    could probably share code here.  */
4564
4565 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4566    then we would not need to do this here, because jump would add the
4567    necessary REG_LABEL notes.  */
4568
4569 static void
4570 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4571 {
4572   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4573   int i, j;
4574   const char *fmt;
4575
4576   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4577     {
4578       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4579          avoid flow generating (slightly) worse code.
4580
4581          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4582          mark_jump_label for additional information).  */
4583
4584       REG_NOTES (insn) = gen_rtx_INSN_LIST (REG_LABEL, XEXP (x, 0),
4585                                             REG_NOTES (insn));
4586       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4587         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4588       return;
4589     }
4590
4591   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4592     {
4593       if (fmt[i] == 'e')
4594         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4595       else if (fmt[i] == 'E')
4596         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4597           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4598     }
4599 }
4600
4601 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4602
4603    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4604    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4605    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4606    non-local labels and exceptions.
4607
4608    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4609    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4610    it should be possible with exception handling, since we still have
4611    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4612    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4613
4614 static void
4615 compute_transpout (void)
4616 {
4617   basic_block bb;
4618   unsigned int i;
4619   struct expr *expr;
4620
4621   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4622
4623   FOR_EACH_BB (bb)
4624     {
4625       /* Note that flow inserted a nop a the end of basic blocks that
4626          end in call instructions for reasons other than abnormal
4627          control flow.  */
4628       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4629         continue;
4630
4631       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4632         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4633           if (MEM_P (expr->expr))
4634             {
4635               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4636                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4637                 continue;
4638
4639               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4640                  analysis to determine if this mem is actually killed
4641                  by this call.  */
4642               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4643             }
4644     }
4645 }
4646
4647 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4648
4649 /* Very busy expressions.  */
4650 static sbitmap *hoist_vbein;
4651 static sbitmap *hoist_vbeout;
4652
4653 /* Hoistable expressions.  */
4654 static sbitmap *hoist_exprs;
4655
4656 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4657    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4658    more effective than the tail merging code in jump.c.
4659
4660    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4661    code hoisting.  It would be nice.  */
4662
4663 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4664
4665 static void
4666 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4667 {
4668   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4669   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4670   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4671
4672   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4673   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4674   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4675   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4676 }
4677
4678 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4679
4680 static void
4681 free_code_hoist_mem (void)
4682 {
4683   sbitmap_vector_free (antloc);
4684   sbitmap_vector_free (transp);
4685   sbitmap_vector_free (comp);
4686
4687   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4688   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4689   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4690   sbitmap_vector_free (transpout);
4691
4692   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4693 }
4694
4695 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4696
4697    An expression is very busy if all paths from a given point
4698    compute the expression.  */
4699
4700 static void
4701 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4702 {
4703   int changed, passes;
4704   basic_block bb;
4705
4706   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4707   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4708
4709   passes = 0;
4710   changed = 1;
4711
4712   while (changed)
4713     {
4714       changed = 0;
4715
4716       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4717          the convergence.  */
4718       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4719         {
4720           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index], antloc[bb->index],
4721                                               hoist_vbeout[bb->index], transp[bb->index]);
4722           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4723             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index], hoist_vbein, bb->index);
4724         }
4725
4726       passes++;
4727     }
4728
4729   if (gcse_file)
4730     fprintf (gcse_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4731 }
4732
4733 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4734
4735 static void
4736 compute_code_hoist_data (void)
4737 {
4738   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4739   compute_transpout ();
4740   compute_code_hoist_vbeinout ();
4741   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4742   if (gcse_file)
4743     fprintf (gcse_file, "\n");
4744 }
4745
4746 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4747    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4748
4749    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4750    to me that the expression must either be computed or transparent in
4751    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4752    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4753    the expression wasn't a loop invariant.
4754
4755    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4756    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4757    paths.  */
4758
4759 static int
4760 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4761 {
4762   edge pred;
4763   edge_iterator ei;
4764   int visited_allocated_locally = 0;
4765
4766
4767   if (visited == NULL)
4768     {
4769       visited_allocated_locally = 1;
4770       visited = xcalloc (last_basic_block, 1);
4771     }
4772
4773   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4774     {
4775       basic_block pred_bb = pred->src;
4776
4777       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4778         break;
4779       else if (pred_bb == expr_bb)
4780         continue;
4781       else if (visited[pred_bb->index])
4782         continue;
4783
4784       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4785       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4786         break;
4787       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4788         break;
4789
4790       /* Not killed.  */
4791       else
4792         {
4793           visited[pred_bb->index] = 1;
4794           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4795                                            pred_bb, visited))
4796             break;
4797         }
4798     }
4799   if (visited_allocated_locally)
4800     free (visited);
4801
4802   return (pred == NULL);
4803 }
4804 \f
4805 /* Actually perform code hoisting.  */
4806
4807 static void
4808 hoist_code (void)
4809 {
4810   basic_block bb, dominated;
4811   basic_block *domby;
4812   unsigned int domby_len;
4813   unsigned int i,j;
4814   struct expr **index_map;
4815   struct expr *expr;
4816
4817   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4818
4819   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4820      hash table entry.  */
4821
4822   index_map = xcalloc (expr_hash_table.n_elems, sizeof (struct expr *));
4823   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4824     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4825       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4826
4827   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4828      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4829   FOR_EACH_BB (bb)
4830     {
4831       int found = 0;
4832       int insn_inserted_p;
4833
4834       domby_len = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb, &domby);
4835       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4836          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4837       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4838         {
4839           int hoistable = 0;
4840
4841           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4842               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4843             {
4844               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4845                  we look at every block BB dominates to see if it
4846                  computes the expression.  */
4847               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4848                 {
4849                   dominated = domby[j];
4850                   /* Ignore self dominance.  */
4851                   if (bb == dominated)
4852                     continue;
4853                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4854                      the busy expression and whether or not moving that
4855                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4856                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4857                     continue;
4858
4859                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4860                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4861
4862                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4863                      from a dominated block into BB.  */
4864                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4865                     hoistable++;
4866                 }
4867
4868               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4869                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4870                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4871                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4872                  allocation.  One could increase this value to try harder
4873                  to avoid any possible code expansion due to register
4874                  allocation issues; however experiments have shown that
4875                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4876                  from two successors, so raising this threshold is likely
4877                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4878               if (hoistable > 1)
4879                 {
4880                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4881                   found = 1;
4882                 }
4883             }
4884         }
4885       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4886       if (! found)
4887         {
4888           free (domby);
4889         continue;
4890         }
4891
4892       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4893       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4894         {
4895           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4896              note when we've inserted it.  */
4897           insn_inserted_p = 0;
4898
4899           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4900           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i))
4901             {
4902               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4903                  we look at every block BB dominates to see if it
4904                  computes the expression.  */
4905               for (j = 0; j < domby_len; j++)
4906                 {
4907                   dominated = domby[j];
4908                   /* Ignore self dominance.  */
4909                   if (bb == dominated)
4910                     continue;
4911
4912                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4913                      the busy expression and whether or not moving that
4914                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4915                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4916                     continue;
4917
4918                   /* The expression is computed in the dominated block and
4919                      it would be safe to compute it at the start of the
4920                      dominated block.  Now we have to determine if the
4921                      expression would reach the dominated block if it was
4922                      placed at the end of BB.  */
4923                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4924                     {
4925                       struct expr *expr = index_map[i];
4926                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4927                       rtx insn;
4928                       rtx set;
4929
4930                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4931                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4932                         occr = occr->next;
4933
4934                       gcc_assert (occr);
4935                       insn = occr->insn;
4936                       set = single_set (insn);
4937                       gcc_assert (set);
4938
4939                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4940                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
4941                          from the mode of the original destination pseudo.  */
4942                       if (expr->reaching_reg == NULL)
4943                         expr->reaching_reg
4944                           = gen_reg_rtx (GET_MODE (SET_DEST (set)));
4945
4946                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4947                       delete_insn (insn);
4948                       occr->deleted_p = 1;
4949                       if (!insn_inserted_p)
4950                         {
4951                           insert_insn_end_bb (index_map[i], bb, 0);
4952                           insn_inserted_p = 1;
4953                         }
4954                     }
4955                 }
4956             }
4957         }
4958       free (domby);
4959     }
4960
4961   free (index_map);
4962 }
4963
4964 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
4965
4966    Return nonzero if a change was made.  */
4967
4968 static int
4969 one_code_hoisting_pass (void)
4970 {
4971   int changed = 0;
4972
4973   alloc_hash_table (max_cuid, &expr_hash_table, 0);
4974   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4975   if (gcse_file)
4976     dump_hash_table (gcse_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
4977
4978   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4979     {
4980       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4981       compute_code_hoist_data ();
4982       hoist_code ();
4983       free_code_hoist_mem ();
4984     }
4985
4986   free_hash_table (&expr_hash_table);
4987
4988   return changed;
4989 }
4990 \f
4991 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
4992     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
4993     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
4994
4995             int i;
4996             float a[10];
4997
4998             void foo(float scale)
4999             {
5000               for (i=0; i<10; i++)
5001                 a[i] *= scale;
5002             }
5003
5004     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
5005     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
5006     of the loop.
5007
5008       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
5009     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
5010     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
5011
5012       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
5013     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
5014     in the loop.  */
5015
5016 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
5017    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
5018
5019 static struct ls_expr *
5020 ldst_entry (rtx x)
5021 {
5022   int do_not_record_p = 0;
5023   struct ls_expr * ptr;
5024   unsigned int hash;
5025
5026   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
5027                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
5028
5029   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5030     if (ptr->hash_index == hash && expr_equiv_p (ptr->pattern, x))
5031       return ptr;
5032
5033   ptr = xmalloc (sizeof (struct ls_expr));
5034
5035   ptr->next         = pre_ldst_mems;
5036   ptr->expr         = NULL;
5037   ptr->pattern      = x;
5038   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
5039   ptr->loads        = NULL_RTX;
5040   ptr->stores       = NULL_RTX;
5041   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
5042   ptr->invalid      = 0;
5043   ptr->index        = 0;
5044   ptr->hash_index   = hash;
5045   pre_ldst_mems     = ptr;
5046
5047   return ptr;
5048 }
5049
5050 /* Free up an individual ldst entry.  */
5051
5052 static void
5053 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
5054 {
5055   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
5056   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
5057
5058   free (ptr);
5059 }
5060
5061 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
5062
5063 static void
5064 free_ldst_mems (void)
5065 {
5066   while (pre_ldst_mems)
5067     {
5068       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
5069
5070       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
5071
5072       free_ldst_entry (tmp);
5073     }
5074
5075   pre_ldst_mems = NULL;
5076 }
5077
5078 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
5079
5080 static void
5081 print_ldst_list (FILE * file)
5082 {
5083   struct ls_expr * ptr;
5084
5085   fprintf (file, "LDST list: \n");
5086
5087   for (ptr = first_ls_expr(); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5088     {
5089       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
5090
5091       print_rtl (file, ptr->pattern);
5092
5093       fprintf (file, "\n         Loads : ");
5094
5095       if (ptr->loads)
5096         print_rtl (file, ptr->loads);
5097       else
5098         fprintf (file, "(nil)");
5099
5100       fprintf (file, "\n        Stores : ");
5101
5102       if (ptr->stores)
5103         print_rtl (file, ptr->stores);
5104       else
5105         fprintf (file, "(nil)");
5106
5107       fprintf (file, "\n\n");
5108     }
5109
5110   fprintf (file, "\n");
5111 }
5112
5113 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
5114
5115 static struct ls_expr *
5116 find_rtx_in_ldst (rtx x)
5117 {
5118   struct ls_expr * ptr;
5119
5120   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5121     if (expr_equiv_p (ptr->pattern, x) && ! ptr->invalid)
5122       return ptr;
5123
5124   return NULL;
5125 }
5126
5127 /* Assign each element of the list of mems a monotonically increasing value.  */
5128
5129 static int
5130 enumerate_ldsts (void)
5131 {
5132   struct ls_expr * ptr;
5133   int n = 0;
5134
5135   for (ptr = pre_ldst_mems; ptr != NULL; ptr = ptr->next)
5136     ptr->index = n++;
5137
5138   return n;
5139 }
5140
5141 /* Return first item in the list.  */
5142
5143 static inline struct ls_expr *
5144 first_ls_expr (void)
5145 {
5146   return pre_ldst_mems;
5147 }
5148
5149 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
5150
5151 static inline struct ls_expr *
5152 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
5153 {
5154   return ptr->next;
5155 }
5156 \f
5157 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
5158
5159 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
5160    side effects. These are the types of loads we consider for the
5161    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
5162
5163 static int
5164 simple_mem (rtx x)
5165 {
5166   if (! MEM_P (x))
5167     return 0;
5168
5169   if (MEM_VOLATILE_P (x))
5170     return 0;
5171
5172   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
5173     return 0;
5174
5175   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5176      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5177      continue.  */
5178   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
5179     return 0;
5180
5181   if (side_effects_p (x))
5182     return 0;
5183
5184   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
5185   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
5186     return 0;
5187
5188   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
5189     return 0;
5190
5191   return 1;
5192 }
5193
5194 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
5195    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
5196    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
5197    loads since the aliasing code will allow all entries in the
5198    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
5199    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
5200    fix it up.  */
5201
5202 static void
5203 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
5204 {
5205   const char * fmt;
5206   int i, j;
5207   struct ls_expr * ptr;
5208
5209   /* Invalidate it in the list.  */
5210   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
5211     {
5212       ptr = ldst_entry (x);
5213       ptr->invalid = 1;
5214     }
5215
5216   /* Recursively process the insn.  */
5217   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5218
5219   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
5220     {
5221       if (fmt[i] == 'e')
5222         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
5223       else if (fmt[i] == 'E')
5224         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5225           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
5226     }
5227 }
5228
5229 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
5230    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
5231    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
5232    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
5233    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
5234    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
5235    later.  */
5236
5237 static void
5238 compute_ld_motion_mems (void)
5239 {
5240   struct ls_expr * ptr;
5241   basic_block bb;
5242   rtx insn;
5243
5244   pre_ldst_mems = NULL;
5245
5246   FOR_EACH_BB (bb)
5247     {
5248       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5249         {
5250           if (INSN_P (insn))
5251             {
5252               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5253                 {
5254                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
5255                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
5256
5257                   /* Check for a simple LOAD...  */
5258                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
5259                     {
5260                       ptr = ldst_entry (src);
5261                       if (REG_P (dest))
5262                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
5263                       else
5264                         ptr->invalid = 1;
5265                     }
5266                   else
5267                     {
5268                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
5269                       invalidate_any_buried_refs (src);
5270                     }
5271
5272                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
5273                      will block any movement we might do later. We only care
5274                      about this exact pattern since those are the only
5275                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
5276                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
5277                     {
5278                       ptr = ldst_entry (dest);
5279
5280                       if (! MEM_P (src)
5281                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
5282                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
5283                              returns 0 for all REGs.  */
5284                           && can_assign_to_reg_p (src))
5285                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
5286                       else
5287                         ptr->invalid = 1;
5288                     }
5289                 }
5290               else
5291                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
5292             }
5293         }
5294     }
5295 }
5296
5297 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
5298    expression list for pre gcse.  */
5299
5300 static void
5301 trim_ld_motion_mems (void)
5302 {
5303   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
5304   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
5305
5306   while (ptr != NULL)
5307     {
5308       struct expr * expr;
5309
5310       /* Delete if entry has been made invalid.  */
5311       if (! ptr->invalid)
5312         {
5313           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
5314           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
5315
5316           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
5317                expr != NULL;
5318                expr = expr->next_same_hash)
5319             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
5320               break;
5321         }
5322       else
5323         expr = (struct expr *) 0;
5324
5325       if (expr)
5326         {
5327           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
5328           ptr->expr = expr;
5329           last = & ptr->next;
5330           ptr = ptr->next;
5331         }
5332       else
5333         {
5334           *last = ptr->next;
5335           free_ldst_entry (ptr);
5336           ptr = * last;
5337         }
5338     }
5339
5340   /* Show the world what we've found.  */
5341   if (gcse_file && pre_ldst_mems != NULL)
5342     print_ldst_list (gcse_file);
5343 }
5344
5345 /* This routine will take an expression which we are replacing with
5346    a reaching register, and update any stores that are needed if
5347    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
5348    copying their SRC to the reaching register, and then storing
5349    the reaching register into the store location. These keeps the
5350    correct value in the reaching register for the loads.  */
5351
5352 static void
5353 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
5354 {
5355   struct ls_expr * mem_ptr;
5356
5357   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
5358     {
5359       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
5360          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
5361          dead and should be eliminated later.  */
5362
5363       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
5364          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
5365          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
5366          (set reg expr) in that insn.  */
5367       rtx list = mem_ptr->stores;
5368
5369       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
5370         {
5371           rtx insn = XEXP (list, 0);
5372           rtx pat = PATTERN (insn);
5373           rtx src = SET_SRC (pat);
5374           rtx reg = expr->reaching_reg;
5375           rtx copy, new;
5376
5377           /* If we've already copied it, continue.  */
5378           if (expr->reaching_reg == src)
5379             continue;
5380
5381           if (gcse_file)
5382             {
5383               fprintf (gcse_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
5384               print_rtl (gcse_file, expr->reaching_reg);
5385               fprintf (gcse_file, ":\n  ");
5386               print_inline_rtx (gcse_file, insn, 8);
5387               fprintf (gcse_file, "\n");
5388             }
5389
5390           copy = gen_move_insn ( reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
5391           new = emit_insn_before (copy, insn);
5392           record_one_set (REGNO (reg), new);
5393           SET_SRC (pat) = reg;
5394
5395           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
5396           INSN_CODE (insn) = -1;
5397           gcse_create_count++;
5398         }
5399     }
5400 }
5401 \f
5402 /* Store motion code.  */
5403
5404 #define ANTIC_STORE_LIST(x)             ((x)->loads)
5405 #define AVAIL_STORE_LIST(x)             ((x)->stores)
5406 #define LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(x)     ((x)->reaching_reg)
5407
5408 /* This is used to communicate the target bitvector we want to use in the
5409    reg_set_info routine when called via the note_stores mechanism.  */
5410 static int * regvec;
5411
5412 /* And current insn, for the same routine.  */
5413 static rtx compute_store_table_current_insn;
5414
5415 /* Used in computing the reverse edge graph bit vectors.  */
5416 static sbitmap * st_antloc;
5417
5418 /* Global holding the number of store expressions we are dealing with.  */
5419 static int num_stores;
5420
5421 /* Checks to set if we need to mark a register set.  Called from
5422    note_stores.  */
5423
5424 static void
5425 reg_set_info (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5426               void *data)
5427 {
5428   sbitmap bb_reg = data;
5429
5430   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5431     dest = SUBREG_REG (dest);
5432
5433   if (REG_P (dest))
5434     {
5435       regvec[REGNO (dest)] = INSN_UID (compute_store_table_current_insn);
5436       if (bb_reg)
5437         SET_BIT (bb_reg, REGNO (dest));
5438     }
5439 }
5440
5441 /* Clear any mark that says that this insn sets dest.  Called from
5442    note_stores.  */
5443
5444 static void
5445 reg_clear_last_set (rtx dest, rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
5446               void *data)
5447 {
5448   int *dead_vec = data;
5449
5450   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
5451     dest = SUBREG_REG (dest);
5452
5453   if (REG_P (dest) &&
5454       dead_vec[REGNO (dest)] == INSN_UID (compute_store_table_current_insn))
5455     dead_vec[REGNO (dest)] = 0;
5456 }
5457
5458 /* Return zero if some of the registers in list X are killed
5459    due to set of registers in bitmap REGS_SET.  */
5460
5461 static bool
5462 store_ops_ok (rtx x, int *regs_set)
5463 {
5464   rtx reg;
5465
5466   for (; x; x = XEXP (x, 1))
5467     {
5468       reg = XEXP (x, 0);
5469       if (regs_set[REGNO(reg)])
5470         return false;
5471     }
5472
5473   return true;
5474 }
5475
5476 /* Returns a list of registers mentioned in X.  */
5477 static rtx
5478 extract_mentioned_regs (rtx x)
5479 {
5480   return extract_mentioned_regs_helper (x, NULL_RTX);
5481 }
5482
5483 /* Helper for extract_mentioned_regs; ACCUM is used to accumulate used
5484    registers.  */
5485 static rtx
5486 extract_mentioned_regs_helper (rtx x, rtx accum)
5487 {
5488   int i;
5489   enum rtx_code code;
5490   const char * fmt;
5491
5492   /* Repeat is used to turn tail-recursion into iteration.  */
5493  repeat:
5494
5495   if (x == 0)
5496     return accum;
5497
5498   code = GET_CODE (x);
5499   switch (code)
5500     {
5501     case REG:
5502       return alloc_EXPR_LIST (0, x, accum);
5503
5504     case MEM:
5505       x = XEXP (x, 0);
5506       goto repeat;
5507
5508     case PRE_DEC:
5509     case PRE_INC:
5510     case POST_DEC:
5511     case POST_INC:
5512       /* We do not run this function with arguments having side effects.  */
5513       gcc_unreachable ();
5514
5515     case PC:
5516     case CC0: /*FIXME*/
5517     case CONST:
5518     case CONST_INT:
5519     case CONST_DOUBLE:
5520     case CONST_VECTOR:
5521     case SYMBOL_REF:
5522     case LABEL_REF:
5523     case ADDR_VEC:
5524     case ADDR_DIFF_VEC:
5525       return accum;
5526
5527     default:
5528       break;
5529     }
5530
5531   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
5532   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
5533
5534   for (; i >= 0; i--)
5535     {
5536       if (fmt[i] == 'e')
5537         {
5538           rtx tem = XEXP (x, i);
5539
5540           /* If we are about to do the last recursive call
5541              needed at this level, change it into iteration.  */
5542           if (i == 0)
5543             {
5544               x = tem;
5545               goto repeat;
5546             }
5547
5548           accum = extract_mentioned_regs_helper (tem, accum);
5549         }
5550       else if (fmt[i] == 'E')
5551         {
5552           int j;
5553
5554           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
5555             accum = extract_mentioned_regs_helper (XVECEXP (x, i, j), accum);
5556         }
5557     }
5558
5559   return accum;
5560 }
5561
5562 /* Determine whether INSN is MEM store pattern that we will consider moving.
5563    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before (and including) the
5564    current insn, REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set after (and
5565    including) the insn in this basic block.  We must be passing through BB from
5566    head to end, as we are using this fact to speed things up.
5567
5568    The results are stored this way:
5569
5570    -- the first anticipatable expression is added into ANTIC_STORE_LIST
5571    -- if the processed expression is not anticipatable, NULL_RTX is added
5572       there instead, so that we can use it as indicator that no further
5573       expression of this type may be anticipatable
5574    -- if the expression is available, it is added as head of AVAIL_STORE_LIST;
5575       consequently, all of them but this head are dead and may be deleted.
5576    -- if the expression is not available, the insn due to that it fails to be
5577       available is stored in reaching_reg.
5578
5579    The things are complicated a bit by fact that there already may be stores
5580    to the same MEM from other blocks; also caller must take care of the
5581    necessary cleanup of the temporary markers after end of the basic block.
5582    */
5583
5584 static void
5585 find_moveable_store (rtx insn, int *regs_set_before, int *regs_set_after)
5586 {
5587   struct ls_expr * ptr;
5588   rtx dest, set, tmp;
5589   int check_anticipatable, check_available;
5590   basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
5591
5592   set = single_set (insn);
5593   if (!set)
5594     return;
5595
5596   dest = SET_DEST (set);
5597
5598   if (! MEM_P (dest) || MEM_VOLATILE_P (dest)
5599       || GET_MODE (dest) == BLKmode)
5600     return;
5601
5602   if (side_effects_p (dest))
5603     return;
5604
5605   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
5606      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
5607      continue.  */
5608   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (dest))
5609     return;
5610
5611   /* Even if the destination cannot trap, the source may.  In this case we'd
5612      need to handle updating the REG_EH_REGION note.  */
5613   if (find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX))
5614     return;
5615
5616   ptr = ldst_entry (dest);
5617   if (!ptr->pattern_regs)
5618     ptr->pattern_regs = extract_mentioned_regs (dest);
5619
5620   /* Do not check for anticipatability if we either found one anticipatable
5621      store already, or tested for one and found out that it was killed.  */
5622   check_anticipatable = 0;
5623   if (!ANTIC_STORE_LIST (ptr))
5624     check_anticipatable = 1;
5625   else
5626     {
5627       tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0);
5628       if (tmp != NULL_RTX
5629           && BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5630         check_anticipatable = 1;
5631     }
5632   if (check_anticipatable)
5633     {
5634       if (store_killed_before (dest, ptr->pattern_regs, insn, bb, regs_set_before))
5635         tmp = NULL_RTX;
5636       else
5637         tmp = insn;
5638       ANTIC_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (tmp,
5639                                                 ANTIC_STORE_LIST (ptr));
5640     }
5641
5642   /* It is not necessary to check whether store is available if we did
5643      it successfully before; if we failed before, do not bother to check
5644      until we reach the insn that caused us to fail.  */
5645   check_available = 0;
5646   if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5647     check_available = 1;
5648   else
5649     {
5650       tmp = XEXP (AVAIL_STORE_LIST (ptr), 0);
5651       if (BLOCK_FOR_INSN (tmp) != bb)
5652         check_available = 1;
5653     }
5654   if (check_available)
5655     {
5656       /* Check that we have already reached the insn at that the check
5657          failed last time.  */
5658       if (LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr))
5659         {
5660           for (tmp = BB_END (bb);
5661                tmp != insn && tmp != LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr);
5662                tmp = PREV_INSN (tmp))
5663             continue;
5664           if (tmp == insn)
5665             check_available = 0;
5666         }
5667       else
5668         check_available = store_killed_after (dest, ptr->pattern_regs, insn,
5669                                               bb, regs_set_after,
5670                                               &LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE (ptr));
5671     }
5672   if (!check_available)
5673     AVAIL_STORE_LIST (ptr) = alloc_INSN_LIST (insn, AVAIL_STORE_LIST (ptr));
5674 }
5675
5676 /* Find available and anticipatable stores.  */
5677
5678 static int
5679 compute_store_table (void)
5680 {
5681   int ret;
5682   basic_block bb;
5683   unsigned regno;
5684   rtx insn, pat, tmp;
5685   int *last_set_in, *already_set;
5686   struct ls_expr * ptr, **prev_next_ptr_ptr;
5687
5688   max_gcse_regno = max_reg_num ();
5689
5690   reg_set_in_block = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block,
5691                                                        max_gcse_regno);
5692   sbitmap_vector_zero (reg_set_in_block, last_basic_block);
5693   pre_ldst_mems = 0;
5694   last_set_in = xcalloc (max_gcse_regno, sizeof (int));
5695   already_set = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
5696
5697   /* Find all the stores we care about.  */
5698   FOR_EACH_BB (bb)
5699     {
5700       /* First compute the registers set in this block.  */
5701       regvec = last_set_in;
5702
5703       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5704         {
5705           if (! INSN_P (insn))
5706             continue;
5707
5708           if (CALL_P (insn))
5709             {
5710               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5711                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5712                   {
5713                     last_set_in[regno] = INSN_UID (insn);
5714                     SET_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
5715                   }
5716             }
5717
5718           pat = PATTERN (insn);
5719           compute_store_table_current_insn = insn;
5720           note_stores (pat, reg_set_info, reg_set_in_block[bb->index]);
5721         }
5722
5723       /* Now find the stores.  */
5724       memset (already_set, 0, sizeof (int) * max_gcse_regno);
5725       regvec = already_set;
5726       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5727         {
5728           if (! INSN_P (insn))
5729             continue;
5730
5731           if (CALL_P (insn))
5732             {
5733               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5734                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
5735                   already_set[regno] = 1;
5736             }
5737
5738           pat = PATTERN (insn);
5739           note_stores (pat, reg_set_info, NULL);
5740
5741           /* Now that we've marked regs, look for stores.  */
5742           find_moveable_store (insn, already_set, last_set_in);
5743
5744           /* Unmark regs that are no longer set.  */
5745           compute_store_table_current_insn = insn;
5746           note_stores (pat, reg_clear_last_set, last_set_in);
5747           if (CALL_P (insn))
5748             {
5749               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
5750                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno)
5751                     && last_set_in[regno] == INSN_UID (insn))
5752                   last_set_in[regno] = 0;
5753             }
5754         }
5755
5756 #ifdef ENABLE_CHECKING
5757       /* last_set_in should now be all-zero.  */
5758       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
5759         gcc_assert (!last_set_in[regno]);
5760 #endif
5761
5762       /* Clear temporary marks.  */
5763       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
5764         {
5765           LAST_AVAIL_CHECK_FAILURE(ptr) = NULL_RTX;
5766           if (ANTIC_STORE_LIST (ptr)
5767               && (tmp = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 0)) == NULL_RTX)
5768             ANTIC_STORE_LIST (ptr) = XEXP (ANTIC_STORE_LIST (ptr), 1);
5769         }
5770     }
5771
5772   /* Remove the stores that are not available anywhere, as there will
5773      be no opportunity to optimize them.  */
5774   for (ptr = pre_ldst_mems, prev_next_ptr_ptr = &pre_ldst_mems;
5775        ptr != NULL;
5776        ptr = *prev_next_ptr_ptr)
5777     {
5778       if (!AVAIL_STORE_LIST (ptr))
5779         {
5780           *prev_next_ptr_ptr = ptr->next;
5781           free_ldst_entry (ptr);
5782         }
5783       else
5784         prev_next_ptr_ptr = &ptr->next;
5785     }
5786
5787   ret = enumerate_ldsts ();
5788
5789   if (gcse_file)
5790     {
5791       fprintf (gcse_file, "ST_avail and ST_antic (shown under loads..)\n");
5792       print_ldst_list (gcse_file);
5793     }
5794
5795   free (last_set_in);
5796   free (already_set);
5797   return ret;
5798 }
5799
5800 /* Check to see if the load X is aliased with STORE_PATTERN.
5801    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5802    after the X.  */
5803
5804 static bool
5805 load_kills_store (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5806 {
5807   if (after)
5808     return anti_dependence (x, store_pattern);
5809   else
5810     return true_dependence (store_pattern, GET_MODE (store_pattern), x,
5811                             rtx_addr_varies_p);
5812 }
5813
5814 /* Go through the entire insn X, looking for any loads which might alias
5815    STORE_PATTERN.  Return true if found.
5816    AFTER is true if we are checking the case when STORE_PATTERN occurs
5817    after the insn X.  */
5818
5819 static bool
5820 find_loads (rtx x, rtx store_pattern, int after)
5821 {
5822   const char * fmt;
5823   int i, j;
5824   int ret = false;
5825
5826   if (!x)
5827     return false;
5828
5829   if (GET_CODE (x) == SET)
5830     x = SET_SRC (x);
5831
5832   if (MEM_P (x))
5833     {
5834       if (load_kills_store (x, store_pattern, after))
5835         return true;
5836     }
5837
5838   /* Recursively process the insn.  */
5839   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
5840
5841   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0 && !ret; i--)
5842     {
5843       if (fmt[i] == 'e')
5844         ret |= find_loads (XEXP (x, i), store_pattern, after);
5845       else if (fmt[i] == 'E')
5846         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
5847           ret |= find_loads (XVECEXP (x, i, j), store_pattern, after);
5848     }
5849   return ret;
5850 }
5851
5852 /* Check if INSN kills the store pattern X (is aliased with it).
5853    AFTER is true if we are checking the case when store X occurs
5854    after the insn.  Return true if it does.  */
5855
5856 static bool
5857 store_killed_in_insn (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, int after)
5858 {
5859   rtx reg, base, note;
5860
5861   if (!INSN_P (insn))
5862     return false;
5863
5864   if (CALL_P (insn))
5865     {
5866       /* A normal or pure call might read from pattern,
5867          but a const call will not.  */
5868       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn) || pure_call_p (insn))
5869         return true;
5870
5871       /* But even a const call reads its parameters.  Check whether the
5872          base of some of registers used in mem is stack pointer.  */
5873       for (reg = x_regs; reg; reg = XEXP (reg, 1))
5874         {
5875           base = find_base_term (XEXP (reg, 0));
5876           if (!base
5877               || (GET_CODE (base) == ADDRESS
5878                   && GET_MODE (base) == Pmode
5879                   && XEXP (base, 0) == stack_pointer_rtx))
5880             return true;
5881         }
5882
5883       return false;
5884     }
5885
5886   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
5887     {
5888       rtx pat = PATTERN (insn);
5889       rtx dest = SET_DEST (pat);
5890
5891       if (GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
5892         dest = XEXP (dest, 0);
5893
5894       /* Check for memory stores to aliased objects.  */
5895       if (MEM_P (dest)
5896           && !expr_equiv_p (dest, x))
5897         {
5898           if (after)
5899             {
5900               if (output_dependence (dest, x))
5901                 return true;
5902             }
5903           else
5904             {
5905               if (output_dependence (x, dest))
5906                 return true;
5907             }
5908         }
5909       if (find_loads (SET_SRC (pat), x, after))
5910         return true;
5911     }
5912   else if (find_loads (PATTERN (insn), x, after))
5913     return true;
5914
5915   /* If this insn has a REG_EQUAL or REG_EQUIV note referencing a memory
5916      location aliased with X, then this insn kills X.  */
5917   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
5918   if (! note)
5919     return false;
5920   note = XEXP (note, 0);
5921
5922   /* However, if the note represents a must alias rather than a may
5923      alias relationship, then it does not kill X.  */
5924   if (expr_equiv_p (note, x))
5925     return false;
5926
5927   /* See if there are any aliased loads in the note.  */
5928   return find_loads (note, x, after);
5929 }
5930
5931 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or after INSN
5932    within basic block BB.  REGS_SET_AFTER is bitmap of registers set in
5933    or after the insn.  X_REGS is list of registers mentioned in X. If the store
5934    is killed, return the last insn in that it occurs in FAIL_INSN.  */
5935
5936 static bool
5937 store_killed_after (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
5938                     int *regs_set_after, rtx *fail_insn)
5939 {
5940   rtx last = BB_END (bb), act;
5941
5942   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_after))
5943     {
5944       /* We do not know where it will happen.  */
5945       if (fail_insn)
5946         *fail_insn = NULL_RTX;
5947       return true;
5948     }
5949
5950   /* Scan from the end, so that fail_insn is determined correctly.  */
5951   for (act = last; act != PREV_INSN (insn); act = PREV_INSN (act))
5952     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, act, false))
5953       {
5954         if (fail_insn)
5955           *fail_insn = act;
5956         return true;
5957       }
5958
5959   return false;
5960 }
5961
5962 /* Returns true if the expression X is loaded or clobbered on or before INSN
5963    within basic block BB. X_REGS is list of registers mentioned in X.
5964    REGS_SET_BEFORE is bitmap of registers set before or in this insn.  */
5965 static bool
5966 store_killed_before (rtx x, rtx x_regs, rtx insn, basic_block bb,
5967                      int *regs_set_before)
5968 {
5969   rtx first = BB_HEAD (bb);
5970
5971   if (!store_ops_ok (x_regs, regs_set_before))
5972     return true;
5973
5974   for ( ; insn != PREV_INSN (first); insn = PREV_INSN (insn))
5975     if (store_killed_in_insn (x, x_regs, insn, true))
5976       return true;
5977
5978   return false;
5979 }
5980
5981 /* Fill in available, anticipatable, transparent and kill vectors in
5982    STORE_DATA, based on lists of available and anticipatable stores.  */
5983 static void
5984 build_store_vectors (void)
5985 {
5986   basic_block bb;
5987   int *regs_set_in_block;
5988   rtx insn, st;
5989   struct ls_expr * ptr;
5990   unsigned regno;
5991
5992   /* Build the gen_vector. This is any store in the table which is not killed
5993      by aliasing later in its block.  */
5994   ae_gen = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
5995   sbitmap_vector_zero (ae_gen, last_basic_block);
5996
5997   st_antloc = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
5998   sbitmap_vector_zero (st_antloc, last_basic_block);
5999
6000   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6001     {
6002       for (st = AVAIL_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6003         {
6004           insn = XEXP (st, 0);
6005           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6006
6007           /* If we've already seen an available expression in this block,
6008              we can delete this one (It occurs earlier in the block). We'll
6009              copy the SRC expression to an unused register in case there
6010              are any side effects.  */
6011           if (TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6012             {
6013               rtx r = gen_reg_rtx (GET_MODE (ptr->pattern));
6014               if (gcse_file)
6015                 fprintf (gcse_file, "Removing redundant store:\n");
6016               replace_store_insn (r, XEXP (st, 0), bb, ptr);
6017               continue;
6018             }
6019           SET_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index);
6020         }
6021
6022       for (st = ANTIC_STORE_LIST (ptr); st != NULL; st = XEXP (st, 1))
6023         {
6024           insn = XEXP (st, 0);
6025           bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
6026           SET_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index);
6027         }
6028     }
6029
6030   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6031   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
6032
6033   transp = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, num_stores);
6034   sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
6035   regs_set_in_block = xmalloc (sizeof (int) * max_gcse_regno);
6036
6037   FOR_EACH_BB (bb)
6038     {
6039       for (regno = 0; regno < max_gcse_regno; regno++)
6040         regs_set_in_block[regno] = TEST_BIT (reg_set_in_block[bb->index], regno);
6041
6042       for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6043         {
6044           if (store_killed_after (ptr->pattern, ptr->pattern_regs, BB_HEAD (bb),
6045                                   bb, regs_set_in_block, NULL))
6046             {
6047               /* It should not be necessary to consider the expression
6048                  killed if it is both anticipatable and available.  */
6049               if (!TEST_BIT (st_antloc[bb->index], ptr->index)
6050                   || !TEST_BIT (ae_gen[bb->index], ptr->index))
6051                 SET_BIT (ae_kill[bb->index], ptr->index);
6052             }
6053           else
6054             SET_BIT (transp[bb->index], ptr->index);
6055         }
6056     }
6057
6058   free (regs_set_in_block);
6059
6060   if (gcse_file)
6061     {
6062       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_antloc", "", st_antloc, last_basic_block);
6063       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_kill", "", ae_kill, last_basic_block);
6064       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "Transpt", "", transp, last_basic_block);
6065       dump_sbitmap_vector (gcse_file, "st_avloc", "", ae_gen, last_basic_block);
6066     }
6067 }
6068
6069 /* Insert an instruction at the beginning of a basic block, and update
6070    the BB_HEAD if needed.  */
6071
6072 static void
6073 insert_insn_start_bb (rtx insn, basic_block bb)
6074 {
6075   /* Insert at start of successor block.  */
6076   rtx prev = PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
6077   rtx before = BB_HEAD (bb);
6078   while (before != 0)
6079     {
6080       if (! LABEL_P (before)
6081           && (! NOTE_P (before)
6082               || NOTE_LINE_NUMBER (before) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK))
6083         break;
6084       prev = before;
6085       if (prev == BB_END (bb))
6086         break;
6087       before = NEXT_INSN (before);
6088     }
6089
6090   insn = emit_insn_after_noloc (insn, prev);
6091
6092   if (gcse_file)
6093     {
6094       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert store at start of BB %d:\n",
6095                bb->index);
6096       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6097       fprintf (gcse_file, "\n");
6098     }
6099 }
6100
6101 /* This routine will insert a store on an edge. EXPR is the ldst entry for
6102    the memory reference, and E is the edge to insert it on.  Returns nonzero
6103    if an edge insertion was performed.  */
6104
6105 static int
6106 insert_store (struct ls_expr * expr, edge e)
6107 {
6108   rtx reg, insn;
6109   basic_block bb;
6110   edge tmp;
6111   edge_iterator ei;
6112
6113   /* We did all the deleted before this insert, so if we didn't delete a
6114      store, then we haven't set the reaching reg yet either.  */
6115   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6116     return 0;
6117
6118   if (e->flags & EDGE_FAKE)
6119     return 0;
6120
6121   reg = expr->reaching_reg;
6122   insn = gen_move_insn (copy_rtx (expr->pattern), reg);
6123
6124   /* If we are inserting this expression on ALL predecessor edges of a BB,
6125      insert it at the start of the BB, and reset the insert bits on the other
6126      edges so we don't try to insert it on the other edges.  */
6127   bb = e->dest;
6128   FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6129     if (!(tmp->flags & EDGE_FAKE))
6130       {
6131         int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6132         
6133         gcc_assert (index != EDGE_INDEX_NO_EDGE);
6134         if (! TEST_BIT (pre_insert_map[index], expr->index))
6135           break;
6136       }
6137
6138   /* If tmp is NULL, we found an insertion on every edge, blank the
6139      insertion vector for these edges, and insert at the start of the BB.  */
6140   if (!tmp && bb != EXIT_BLOCK_PTR)
6141     {
6142       FOR_EACH_EDGE (tmp, ei, e->dest->preds)
6143         {
6144           int index = EDGE_INDEX (edge_list, tmp->src, tmp->dest);
6145           RESET_BIT (pre_insert_map[index], expr->index);
6146         }
6147       insert_insn_start_bb (insn, bb);
6148       return 0;
6149     }
6150
6151   /* We can't put stores in the front of blocks pointed to by abnormal
6152      edges since that may put a store where one didn't used to be.  */
6153   gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
6154
6155   insert_insn_on_edge (insn, e);
6156
6157   if (gcse_file)
6158     {
6159       fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  insert insn on edge (%d, %d):\n",
6160                e->src->index, e->dest->index);
6161       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6162       fprintf (gcse_file, "\n");
6163     }
6164
6165   return 1;
6166 }
6167
6168 /* Remove any REG_EQUAL or REG_EQUIV notes containing a reference to the
6169    memory location in SMEXPR set in basic block BB.
6170
6171    This could be rather expensive.  */
6172
6173 static void
6174 remove_reachable_equiv_notes (basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6175 {
6176   edge_iterator *stack, ei;
6177   int sp;
6178   edge act;
6179   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
6180   rtx last, insn, note;
6181   rtx mem = smexpr->pattern;
6182
6183   stack = xmalloc (sizeof (edge_iterator) * n_basic_blocks);
6184   sp = 0;
6185   ei = ei_start (bb->succs);
6186
6187   sbitmap_zero (visited);
6188
6189   act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6190   while (1)
6191     {
6192       if (!act)
6193         {
6194           if (!sp)
6195             {
6196               free (stack);
6197               sbitmap_free (visited);
6198               return;
6199             }
6200           act = ei_edge (stack[--sp]);
6201         }
6202       bb = act->dest;
6203
6204       if (bb == EXIT_BLOCK_PTR
6205           || TEST_BIT (visited, bb->index))
6206         {
6207           if (!ei_end_p (ei))
6208               ei_next (&ei);
6209           act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6210           continue;
6211         }
6212       SET_BIT (visited, bb->index);
6213
6214       if (TEST_BIT (st_antloc[bb->index], smexpr->index))
6215         {
6216           for (last = ANTIC_STORE_LIST (smexpr);
6217                BLOCK_FOR_INSN (XEXP (last, 0)) != bb;
6218                last = XEXP (last, 1))
6219             continue;
6220           last = XEXP (last, 0);
6221         }
6222       else
6223         last = NEXT_INSN (BB_END (bb));
6224
6225       for (insn = BB_HEAD (bb); insn != last; insn = NEXT_INSN (insn))
6226         if (INSN_P (insn))
6227           {
6228             note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6229             if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6230               continue;
6231
6232             if (gcse_file)
6233               fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6234                        INSN_UID (insn));
6235             remove_note (insn, note);
6236           }
6237
6238       if (!ei_end_p (ei))
6239         ei_next (&ei);
6240       act = (! ei_end_p (ei)) ? ei_edge (ei) : NULL;
6241
6242       if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 0)
6243         {
6244           if (act)
6245             stack[sp++] = ei;
6246           ei = ei_start (bb->succs);
6247           act = (EDGE_COUNT (ei_container (ei)) > 0 ? EDGE_I (ei_container (ei), 0) : NULL);
6248         }
6249     }
6250 }
6251
6252 /* This routine will replace a store with a SET to a specified register.  */
6253
6254 static void
6255 replace_store_insn (rtx reg, rtx del, basic_block bb, struct ls_expr *smexpr)
6256 {
6257   rtx insn, mem, note, set, ptr, pair;
6258
6259   mem = smexpr->pattern;
6260   insn = gen_move_insn (reg, SET_SRC (single_set (del)));
6261   insn = emit_insn_after (insn, del);
6262
6263   if (gcse_file)
6264     {
6265       fprintf (gcse_file,
6266                "STORE_MOTION  delete insn in BB %d:\n      ", bb->index);
6267       print_inline_rtx (gcse_file, del, 6);
6268       fprintf (gcse_file, "\nSTORE MOTION  replaced with insn:\n      ");
6269       print_inline_rtx (gcse_file, insn, 6);
6270       fprintf (gcse_file, "\n");
6271     }
6272
6273   for (ptr = ANTIC_STORE_LIST (smexpr); ptr; ptr = XEXP (ptr, 1))
6274     if (XEXP (ptr, 0) == del)
6275       {
6276         XEXP (ptr, 0) = insn;
6277         break;
6278       }
6279
6280   /* Move the notes from the deleted insn to its replacement, and patch
6281      up the LIBCALL notes.  */
6282   REG_NOTES (insn) = REG_NOTES (del);
6283
6284   note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6285   if (note)
6286     {
6287       pair = XEXP (note, 0);
6288       note = find_reg_note (pair, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6289       XEXP (note, 0) = insn;
6290     }
6291   note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
6292   if (note)
6293     {
6294       pair = XEXP (note, 0);
6295       note = find_reg_note (pair, REG_RETVAL, NULL_RTX);
6296       XEXP (note, 0) = insn;
6297     }
6298
6299   delete_insn (del);
6300
6301   /* Now we must handle REG_EQUAL notes whose contents is equal to the mem;
6302      they are no longer accurate provided that they are reached by this
6303      definition, so drop them.  */
6304   for (; insn != NEXT_INSN (BB_END (bb)); insn = NEXT_INSN (insn))
6305     if (INSN_P (insn))
6306       {
6307         set = single_set (insn);
6308         if (!set)
6309           continue;
6310         if (expr_equiv_p (SET_DEST (set), mem))
6311           return;
6312         note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
6313         if (!note || !expr_equiv_p (XEXP (note, 0), mem))
6314           continue;
6315
6316         if (gcse_file)
6317           fprintf (gcse_file, "STORE_MOTION  drop REG_EQUAL note at insn %d:\n",
6318                    INSN_UID (insn));
6319         remove_note (insn, note);
6320       }
6321   remove_reachable_equiv_notes (bb, smexpr);
6322 }
6323
6324
6325 /* Delete a store, but copy the value that would have been stored into
6326    the reaching_reg for later storing.  */
6327
6328 static void
6329 delete_store (struct ls_expr * expr, basic_block bb)
6330 {
6331   rtx reg, i, del;
6332
6333   if (expr->reaching_reg == NULL_RTX)
6334     expr->reaching_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (expr->pattern));
6335
6336   reg = expr->reaching_reg;
6337
6338   for (i = AVAIL_STORE_LIST (expr); i; i = XEXP (i, 1))
6339     {
6340       del = XEXP (i, 0);
6341       if (BLOCK_FOR_INSN (del) == bb)
6342         {
6343           /* We know there is only one since we deleted redundant
6344              ones during the available computation.  */
6345           replace_store_insn (reg, del, bb, expr);
6346           break;
6347         }
6348     }
6349 }
6350
6351 /* Free memory used by store motion.  */
6352
6353 static void
6354 free_store_memory (void)
6355 {
6356   free_ldst_mems ();
6357
6358   if (ae_gen)
6359     sbitmap_vector_free (ae_gen);
6360   if (ae_kill)
6361     sbitmap_vector_free (ae_kill);
6362   if (transp)
6363     sbitmap_vector_free (transp);
6364   if (st_antloc)
6365     sbitmap_vector_free (st_antloc);
6366   if (pre_insert_map)
6367     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
6368   if (pre_delete_map)
6369     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
6370   if (reg_set_in_block)
6371     sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6372
6373   ae_gen = ae_kill = transp = st_antloc = NULL;
6374   pre_insert_map = pre_delete_map = reg_set_in_block = NULL;
6375 }
6376
6377 /* Perform store motion. Much like gcse, except we move expressions the
6378    other way by looking at the flowgraph in reverse.  */
6379
6380 static void
6381 store_motion (void)
6382 {
6383   basic_block bb;
6384   int x;
6385   struct ls_expr * ptr;
6386   int update_flow = 0;
6387
6388   if (gcse_file)
6389     {
6390       fprintf (gcse_file, "before store motion\n");
6391       print_rtl (gcse_file, get_insns ());
6392     }
6393
6394   init_alias_analysis ();
6395
6396   /* Find all the available and anticipatable stores.  */
6397   num_stores = compute_store_table ();
6398   if (num_stores == 0)
6399     {
6400       sbitmap_vector_free (reg_set_in_block);
6401       end_alias_analysis ();
6402       return;
6403     }
6404
6405   /* Now compute kill & transp vectors.  */
6406   build_store_vectors ();
6407   add_noreturn_fake_exit_edges ();
6408   connect_infinite_loops_to_exit ();
6409
6410   edge_list = pre_edge_rev_lcm (gcse_file, num_stores, transp, ae_gen,
6411                                 st_antloc, ae_kill, &pre_insert_map,
6412                                 &pre_delete_map);
6413
6414   /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6415   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
6416     {
6417       /* If any of the edges we have above are abnormal, we can't move this
6418          store.  */
6419       for (x = NUM_EDGES (edge_list) - 1; x >= 0; x--)
6420         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index)
6421             && (INDEX_EDGE (edge_list, x)->flags & EDGE_ABNORMAL))
6422           break;
6423
6424       if (x >= 0)
6425         {
6426           if (gcse_file != NULL)
6427             fprintf (gcse_file,
6428                      "Can't replace store %d: abnormal edge from %d to %d\n",
6429                      ptr->index, INDEX_EDGE (edge_list, x)->src->index,
6430                      INDEX_EDGE (edge_list, x)->dest->index);
6431           continue;
6432         }
6433                       
6434       /* Now we want to insert the new stores which are going to be needed.  */
6435
6436       FOR_EACH_BB (bb)
6437         if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], ptr->index))
6438           delete_store (ptr, bb);
6439
6440       for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
6441         if (TEST_BIT (pre_insert_map[x], ptr->index))
6442           update_flow |= insert_store (ptr, INDEX_EDGE (edge_list, x));
6443     }
6444
6445   if (update_flow)
6446     commit_edge_insertions ();
6447
6448   free_store_memory ();
6449   free_edge_list (edge_list);
6450   remove_fake_exit_edges ();
6451   end_alias_analysis ();
6452 }
6453
6454 \f
6455 /* Entry point for jump bypassing optimization pass.  */
6456
6457 int
6458 bypass_jumps (FILE *file)
6459 {
6460   int changed;
6461
6462   /* We do not construct an accurate cfg in functions which call
6463      setjmp, so just punt to be safe.  */
6464   if (current_function_calls_setjmp)
6465     return 0;
6466
6467   /* For calling dump_foo fns from gdb.  */
6468   debug_stderr = stderr;
6469   gcse_file = file;
6470
6471   /* Identify the basic block information for this function, including
6472      successors and predecessors.  */
6473   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6474
6475   if (file)
6476     dump_flow_info (file);
6477
6478   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
6479   if (n_basic_blocks <= 1 || is_too_expensive (_ ("jump bypassing disabled")))
6480     return 0;
6481
6482   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
6483   bytes_used = 0;
6484
6485   /* We need alias.  */
6486   init_alias_analysis ();
6487
6488   /* Record where pseudo-registers are set.  This data is kept accurate
6489      during each pass.  ??? We could also record hard-reg information here
6490      [since it's unchanging], however it is currently done during hash table
6491      computation.
6492
6493      It may be tempting to compute MEM set information here too, but MEM sets
6494      will be subject to code motion one day and thus we need to compute
6495      information about memory sets when we build the hash tables.  */
6496
6497   alloc_reg_set_mem (max_gcse_regno);
6498   compute_sets ();
6499
6500   max_gcse_regno = max_reg_num ();
6501   alloc_gcse_mem ();
6502   changed = one_cprop_pass (MAX_GCSE_PASSES + 2, true, true);
6503   free_gcse_mem ();
6504
6505   if (file)
6506     {
6507       fprintf (file, "BYPASS of %s: %d basic blocks, ",
6508                current_function_name (), n_basic_blocks);
6509       fprintf (file, "%d bytes\n\n", bytes_used);
6510     }
6511
6512   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
6513   free_reg_set_mem ();
6514
6515   /* We are finished with alias.  */
6516   end_alias_analysis ();
6517   allocate_reg_info (max_reg_num (), FALSE, FALSE);
6518
6519   return changed;
6520 }
6521
6522 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
6523    optimization about to be performed.  */
6524
6525 static bool
6526 is_too_expensive (const char *pass)
6527 {
6528   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
6529      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
6530      particularly useful.
6531
6532      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
6533      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
6534      which have a couple switch statements.  Rather than simply
6535      threshold the number of blocks, uses something with a more
6536      graceful degradation.  */
6537   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
6538     {
6539       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6540                "%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
6541                pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
6542
6543       return true;
6544     }
6545
6546   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
6547      storage it's better just to disable the optimization.  */
6548   if ((n_basic_blocks
6549        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
6550        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
6551     {
6552       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
6553                "%s: %d basic blocks and %d registers",
6554                pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
6555
6556       return true;
6557     }
6558
6559   return false;
6560 }
6561
6562 #include "gt-gcse.h"