gcc/gcse.c

   1 /* Global common subexpression elimination/Partial redundancy elimination
   2    and global constant/copy propagation for GNU compiler.
   3    Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005,
   4    2006, 2007, 2008, 2009 Free Software Foundation, Inc.
   5
   6 This file is part of GCC.
   7
   8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
  10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
  11 version.
  12
  13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  16 for more details.
  17
  18 You should have received a copy of the GNU General Public License
  19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
  20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  21
  22 /* TODO
  23    - reordering of memory allocation and freeing to be more space efficient
  24    - do rough calc of how many regs are needed in each block, and a rough
  25      calc of how many regs are available in each class and use that to
  26      throttle back the code in cases where RTX_COST is minimal.
  27    - a store to the same address as a load does not kill the load if the
  28      source of the store is also the destination of the load.  Handling this
  29      allows more load motion, particularly out of loops.
  30
  31 */
  32
  33 /* References searched while implementing this.
  34
  35    Compilers Principles, Techniques and Tools
  36    Aho, Sethi, Ullman
  37    Addison-Wesley, 1988
  38
  39    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
  40    E. Morel, C. Renvoise
  41    communications of the acm, Vol. 22, Num. 2, Feb. 1979
  42
  43    A Portable Machine-Independent Global Optimizer - Design and Measurements
  44    Frederick Chow
  45    Stanford Ph.D. thesis, Dec. 1983
  46
  47    A Fast Algorithm for Code Movement Optimization
  48    D.M. Dhamdhere
  49    SIGPLAN Notices, Vol. 23, Num. 10, Oct. 1988
  50
  51    A Solution to a Problem with Morel and Renvoise's
  52    Global Optimization by Suppression of Partial Redundancies
  53    K-H Drechsler, M.P. Stadel
  54    ACM TOPLAS, Vol. 10, Num. 4, Oct. 1988
  55
  56    Practical Adaptation of the Global Optimization
  57    Algorithm of Morel and Renvoise
  58    D.M. Dhamdhere
  59    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 2. Apr. 1991
  60
  61    Efficiently Computing Static Single Assignment Form and the Control
  62    Dependence Graph
  63    R. Cytron, J. Ferrante, B.K. Rosen, M.N. Wegman, and F.K. Zadeck
  64    ACM TOPLAS, Vol. 13, Num. 4, Oct. 1991
  65
  66    Lazy Code Motion
  67    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
  68    ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
  69
  70    What's In a Region?  Or Computing Control Dependence Regions in Near-Linear
  71    Time for Reducible Flow Control
  72    Thomas Ball
  73    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
  74    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
  75
  76    An Efficient Representation for Sparse Sets
  77    Preston Briggs, Linda Torczon
  78    ACM Letters on Programming Languages and Systems,
  79    Vol. 2, Num. 1-4, Mar-Dec 1993
  80
  81    A Variation of Knoop, Ruthing, and Steffen's Lazy Code Motion
  82    K-H Drechsler, M.P. Stadel
  83    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 28, Num. 5, May 1993
  84
  85    Partial Dead Code Elimination
  86    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
  87    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
  88
  89    Effective Partial Redundancy Elimination
  90    P. Briggs, K.D. Cooper
  91    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
  92
  93    The Program Structure Tree: Computing Control Regions in Linear Time
  94    R. Johnson, D. Pearson, K. Pingali
  95    ACM SIGPLAN Notices, Vol. 29, Num. 6, Jun. 1994
  96
  97    Optimal Code Motion: Theory and Practice
  98    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
  99    ACM TOPLAS, Vol. 16, Num. 4, Jul. 1994
 100
 101    The power of assignment motion
 102    J. Knoop, O. Ruthing, B. Steffen
 103    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
 104
 105    Global code motion / global value numbering
 106    C. Click
 107    ACM SIGPLAN Notices Vol. 30, Num. 6, Jun. 1995, '95 Conference on PLDI
 108
 109    Value Driven Redundancy Elimination
 110    L.T. Simpson
 111    Rice University Ph.D. thesis, Apr. 1996
 112
 113    Value Numbering
 114    L.T. Simpson
 115    Massively Scalar Compiler Project, Rice University, Sep. 1996
 116
 117    High Performance Compilers for Parallel Computing
 118    Michael Wolfe
 119    Addison-Wesley, 1996
 120
 121    Advanced Compiler Design and Implementation
 122    Steven Muchnick
 123    Morgan Kaufmann, 1997
 124
 125    Building an Optimizing Compiler
 126    Robert Morgan
 127    Digital Press, 1998
 128
 129    People wishing to speed up the code here should read:
 130      Elimination Algorithms for Data Flow Analysis
 131      B.G. Ryder, M.C. Paull
 132      ACM Computing Surveys, Vol. 18, Num. 3, Sep. 1986
 133
 134      How to Analyze Large Programs Efficiently and Informatively
 135      D.M. Dhamdhere, B.K. Rosen, F.K. Zadeck
 136      ACM SIGPLAN Notices Vol. 27, Num. 7, Jul. 1992, '92 Conference on PLDI
 137
 138    People wishing to do something different can find various possibilities
 139    in the above papers and elsewhere.
 140 */
 141
 142 #include "config.h"
 143 #include "system.h"
 144 #include "coretypes.h"
 145 #include "tm.h"
 146 #include "toplev.h"
 147
 148 #include "rtl.h"
 149 #include "tree.h"
 150 #include "tm_p.h"
 151 #include "regs.h"
 152 #include "hard-reg-set.h"
 153 #include "flags.h"
 154 #include "real.h"
 155 #include "insn-config.h"
 156 #include "recog.h"
 157 #include "basic-block.h"
 158 #include "output.h"
 159 #include "function.h"
 160 #include "expr.h"
 161 #include "except.h"
 162 #include "ggc.h"
 163 #include "params.h"
 164 #include "cselib.h"
 165 #include "intl.h"
 166 #include "obstack.h"
 167 #include "timevar.h"
 168 #include "tree-pass.h"
 169 #include "hashtab.h"
 170 #include "df.h"
 171 #include "dbgcnt.h"
 172 #include "target.h"
 173
 174 /* Propagate flow information through back edges and thus enable PRE's
 175    moving loop invariant calculations out of loops.
 176
 177    Originally this tended to create worse overall code, but several
 178    improvements during the development of PRE seem to have made following
 179    back edges generally a win.
 180
 181    Note much of the loop invariant code motion done here would normally
 182    be done by loop.c, which has more heuristics for when to move invariants
 183    out of loops.  At some point we might need to move some of those
 184    heuristics into gcse.c.  */
 185
 186 /* We support GCSE via Partial Redundancy Elimination.  PRE optimizations
 187    are a superset of those done by GCSE.
 188
 189    We perform the following steps:
 190
 191    1) Compute table of places where registers are set.
 192
 193    2) Perform copy/constant propagation.
 194
 195    3) Perform global cse using lazy code motion if not optimizing
 196       for size, or code hoisting if we are.
 197
 198    4) Perform another pass of copy/constant propagation.  Try to bypass
 199       conditional jumps if the condition can be computed from a value of
 200       an incoming edge.
 201
 202    5) Perform store motion.
 203
 204    Two passes of copy/constant propagation are done because the first one
 205    enables more GCSE and the second one helps to clean up the copies that
 206    GCSE creates.  This is needed more for PRE than for Classic because Classic
 207    GCSE will try to use an existing register containing the common
 208    subexpression rather than create a new one.  This is harder to do for PRE
 209    because of the code motion (which Classic GCSE doesn't do).
 210
 211    Expressions we are interested in GCSE-ing are of the form
 212    (set (pseudo-reg) (expression)).
 213    Function want_to_gcse_p says what these are.
 214
 215    In addition, expressions in REG_EQUAL notes are candidates for GXSE-ing.
 216    This allows PRE to hoist expressions that are expressed in multiple insns,
 217    such as comprex address calculations (e.g. for PIC code, or loads with a
 218    high part and as lowe part).
 219
 220    PRE handles moving invariant expressions out of loops (by treating them as
 221    partially redundant).
 222
 223    Eventually it would be nice to replace cse.c/gcse.c with SSA (static single
 224    assignment) based GVN (global value numbering).  L. T. Simpson's paper
 225    (Rice University) on value numbering is a useful reference for this.
 226
 227    **********************
 228
 229    We used to support multiple passes but there are diminishing returns in
 230    doing so.  The first pass usually makes 90% of the changes that are doable.
 231    A second pass can make a few more changes made possible by the first pass.
 232    Experiments show any further passes don't make enough changes to justify
 233    the expense.
 234
 235    A study of spec92 using an unlimited number of passes:
 236    [1 pass] = 1208 substitutions, [2] = 577, [3] = 202, [4] = 192, [5] = 83,
 237    [6] = 34, [7] = 17, [8] = 9, [9] = 4, [10] = 4, [11] = 2,
 238    [12] = 2, [13] = 1, [15] = 1, [16] = 2, [41] = 1
 239
 240    It was found doing copy propagation between each pass enables further
 241    substitutions.
 242
 243    This study was done before expressions in REG_EQUAL notes were added as
 244    candidate expressions for optimization, and before the GIMPLE optimizers
 245    were added.  Probably, multiple passes is even less efficient now than
 246    at the time when the study was conducted.
 247
 248    PRE is quite expensive in complicated functions because the DFA can take
 249    a while to converge.  Hence we only perform one pass.
 250
 251    **********************
 252
 253    The steps for PRE are:
 254
 255    1) Build the hash table of expressions we wish to GCSE (expr_hash_table).
 256
 257    2) Perform the data flow analysis for PRE.
 258
 259    3) Delete the redundant instructions
 260
 261    4) Insert the required copies [if any] that make the partially
 262       redundant instructions fully redundant.
 263
 264    5) For other reaching expressions, insert an instruction to copy the value
 265       to a newly created pseudo that will reach the redundant instruction.
 266
 267    The deletion is done first so that when we do insertions we
 268    know which pseudo reg to use.
 269
 270    Various papers have argued that PRE DFA is expensive (O(n^2)) and others
 271    argue it is not.  The number of iterations for the algorithm to converge
 272    is typically 2-4 so I don't view it as that expensive (relatively speaking).
 273
 274    PRE GCSE depends heavily on the second CSE pass to clean up the copies
 275    we create.  To make an expression reach the place where it's redundant,
 276    the result of the expression is copied to a new register, and the redundant
 277    expression is deleted by replacing it with this new register.  Classic GCSE
 278    doesn't have this problem as much as it computes the reaching defs of
 279    each register in each block and thus can try to use an existing
 280    register.  */
 281 \f
 282 /* GCSE global vars.  */
 283
 284 /* Set to non-zero if CSE should run after all GCSE optimizations are done.  */
 285 int flag_rerun_cse_after_global_opts;
 286
 287 /* An obstack for our working variables.  */
 288 static struct obstack gcse_obstack;
 289
 290 struct reg_use {rtx reg_rtx; };
 291
 292 /* Hash table of expressions.  */
 293
 294 struct expr
 295 {
 296   /* The expression (SET_SRC for expressions, PATTERN for assignments).  */
 297   rtx expr;
 298   /* Index in the available expression bitmaps.  */
 299   int bitmap_index;
 300   /* Next entry with the same hash.  */
 301   struct expr *next_same_hash;
 302   /* List of anticipatable occurrences in basic blocks in the function.
 303      An "anticipatable occurrence" is one that is the first occurrence in the
 304      basic block, the operands are not modified in the basic block prior
 305      to the occurrence and the output is not used between the start of
 306      the block and the occurrence.  */
 307   struct occr *antic_occr;
 308   /* List of available occurrence in basic blocks in the function.
 309      An "available occurrence" is one that is the last occurrence in the
 310      basic block and the operands are not modified by following statements in
 311      the basic block [including this insn].  */
 312   struct occr *avail_occr;
 313   /* Non-null if the computation is PRE redundant.
 314      The value is the newly created pseudo-reg to record a copy of the
 315      expression in all the places that reach the redundant copy.  */
 316   rtx reaching_reg;
 317 };
 318
 319 /* Occurrence of an expression.
 320    There is one per basic block.  If a pattern appears more than once the
 321    last appearance is used [or first for anticipatable expressions].  */
 322
 323 struct occr
 324 {
 325   /* Next occurrence of this expression.  */
 326   struct occr *next;
 327   /* The insn that computes the expression.  */
 328   rtx insn;
 329   /* Nonzero if this [anticipatable] occurrence has been deleted.  */
 330   char deleted_p;
 331   /* Nonzero if this [available] occurrence has been copied to
 332      reaching_reg.  */
 333   /* ??? This is mutually exclusive with deleted_p, so they could share
 334      the same byte.  */
 335   char copied_p;
 336 };
 337
 338 /* Expression and copy propagation hash tables.
 339    Each hash table is an array of buckets.
 340    ??? It is known that if it were an array of entries, structure elements
 341    `next_same_hash' and `bitmap_index' wouldn't be necessary.  However, it is
 342    not clear whether in the final analysis a sufficient amount of memory would
 343    be saved as the size of the available expression bitmaps would be larger
 344    [one could build a mapping table without holes afterwards though].
 345    Someday I'll perform the computation and figure it out.  */
 346
 347 struct hash_table_d
 348 {
 349   /* The table itself.
 350      This is an array of `expr_hash_table_size' elements.  */
 351   struct expr **table;
 352
 353   /* Size of the hash table, in elements.  */
 354   unsigned int size;
 355
 356   /* Number of hash table elements.  */
 357   unsigned int n_elems;
 358
 359   /* Whether the table is expression of copy propagation one.  */
 360   int set_p;
 361 };
 362
 363 /* Expression hash table.  */
 364 static struct hash_table_d expr_hash_table;
 365
 366 /* Copy propagation hash table.  */
 367 static struct hash_table_d set_hash_table;
 368
 369 /* This is a list of expressions which are MEMs and will be used by load
 370    or store motion.
 371    Load motion tracks MEMs which aren't killed by
 372    anything except itself. (i.e., loads and stores to a single location).
 373    We can then allow movement of these MEM refs with a little special
 374    allowance. (all stores copy the same value to the reaching reg used
 375    for the loads).  This means all values used to store into memory must have
 376    no side effects so we can re-issue the setter value.
 377    Store Motion uses this structure as an expression table to track stores
 378    which look interesting, and might be moveable towards the exit block.  */
 379
 380 struct ls_expr
 381 {
 382   struct expr * expr;           /* Gcse expression reference for LM.  */
 383   rtx pattern;                  /* Pattern of this mem.  */
 384   rtx pattern_regs;             /* List of registers mentioned by the mem.  */
 385   rtx loads;                    /* INSN list of loads seen.  */
 386   rtx stores;                   /* INSN list of stores seen.  */
 387   struct ls_expr * next;        /* Next in the list.  */
 388   int invalid;                  /* Invalid for some reason.  */
 389   int index;                    /* If it maps to a bitmap index.  */
 390   unsigned int hash_index;      /* Index when in a hash table.  */
 391   rtx reaching_reg;             /* Register to use when re-writing.  */
 392 };
 393
 394 /* Array of implicit set patterns indexed by basic block index.  */
 395 static rtx *implicit_sets;
 396
 397 /* Head of the list of load/store memory refs.  */
 398 static struct ls_expr * pre_ldst_mems = NULL;
 399
 400 /* Hashtable for the load/store memory refs.  */
 401 static htab_t pre_ldst_table = NULL;
 402
 403 /* Bitmap containing one bit for each register in the program.
 404    Used when performing GCSE to track which registers have been set since
 405    the start of the basic block.  */
 406 static regset reg_set_bitmap;
 407
 408 /* Array, indexed by basic block number for a list of insns which modify
 409    memory within that block.  */
 410 static rtx * modify_mem_list;
 411 static bitmap modify_mem_list_set;
 412
 413 /* This array parallels modify_mem_list, but is kept canonicalized.  */
 414 static rtx * canon_modify_mem_list;
 415
 416 /* Bitmap indexed by block numbers to record which blocks contain
 417    function calls.  */
 418 static bitmap blocks_with_calls;
 419
 420 /* Various variables for statistics gathering.  */
 421
 422 /* Memory used in a pass.
 423    This isn't intended to be absolutely precise.  Its intent is only
 424    to keep an eye on memory usage.  */
 425 static int bytes_used;
 426
 427 /* GCSE substitutions made.  */
 428 static int gcse_subst_count;
 429 /* Number of copy instructions created.  */
 430 static int gcse_create_count;
 431 /* Number of local constants propagated.  */
 432 static int local_const_prop_count;
 433 /* Number of local copies propagated.  */
 434 static int local_copy_prop_count;
 435 /* Number of global constants propagated.  */
 436 static int global_const_prop_count;
 437 /* Number of global copies propagated.  */
 438 static int global_copy_prop_count;
 439 \f
 440 /* For available exprs */
 441 static sbitmap *ae_kill;
 442 \f
 443 static void compute_can_copy (void);
 444 static void *gmalloc (size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
 445 static void *gcalloc (size_t, size_t) ATTRIBUTE_MALLOC;
 446 static void *gcse_alloc (unsigned long);
 447 static void alloc_gcse_mem (void);
 448 static void free_gcse_mem (void);
 449 static void hash_scan_insn (rtx, struct hash_table_d *);
 450 static void hash_scan_set (rtx, rtx, struct hash_table_d *);
 451 static void hash_scan_clobber (rtx, rtx, struct hash_table_d *);
 452 static void hash_scan_call (rtx, rtx, struct hash_table_d *);
 453 static int want_to_gcse_p (rtx);
 454 static bool gcse_constant_p (const_rtx);
 455 static int oprs_unchanged_p (const_rtx, const_rtx, int);
 456 static int oprs_anticipatable_p (const_rtx, const_rtx);
 457 static int oprs_available_p (const_rtx, const_rtx);
 458 static void insert_expr_in_table (rtx, enum machine_mode, rtx, int, int,
 459                                   struct hash_table_d *);
 460 static void insert_set_in_table (rtx, rtx, struct hash_table_d *);
 461 static unsigned int hash_expr (const_rtx, enum machine_mode, int *, int);
 462 static unsigned int hash_set (int, int);
 463 static int expr_equiv_p (const_rtx, const_rtx);
 464 static void record_last_reg_set_info (rtx, int);
 465 static void record_last_mem_set_info (rtx);
 466 static void record_last_set_info (rtx, const_rtx, void *);
 467 static void compute_hash_table (struct hash_table_d *);
 468 static void alloc_hash_table (struct hash_table_d *, int);
 469 static void free_hash_table (struct hash_table_d *);
 470 static void compute_hash_table_work (struct hash_table_d *);
 471 static void dump_hash_table (FILE *, const char *, struct hash_table_d *);
 472 static struct expr *lookup_set (unsigned int, struct hash_table_d *);
 473 static struct expr *next_set (unsigned int, struct expr *);
 474 static void reset_opr_set_tables (void);
 475 static int oprs_not_set_p (const_rtx, const_rtx);
 476 static void mark_call (rtx);
 477 static void mark_set (rtx, rtx);
 478 static void mark_clobber (rtx, rtx);
 479 static void mark_oprs_set (rtx);
 480 static void alloc_cprop_mem (int, int);
 481 static void free_cprop_mem (void);
 482 static void compute_transp (const_rtx, int, sbitmap *, int);
 483 static void compute_transpout (void);
 484 static void compute_local_properties (sbitmap *, sbitmap *, sbitmap *,
 485                                       struct hash_table_d *);
 486 static void compute_cprop_data (void);
 487 static void find_used_regs (rtx *, void *);
 488 static int try_replace_reg (rtx, rtx, rtx);
 489 static struct expr *find_avail_set (int, rtx);
 490 static int cprop_jump (basic_block, rtx, rtx, rtx, rtx);
 491 static void mems_conflict_for_gcse_p (rtx, const_rtx, void *);
 492 static int load_killed_in_block_p (const_basic_block, int, const_rtx, int);
 493 static void canon_list_insert (rtx, const_rtx, void *);
 494 static int cprop_insn (rtx);
 495 static void find_implicit_sets (void);
 496 static int one_cprop_pass (void);
 497 static bool constprop_register (rtx, rtx, rtx);
 498 static struct expr *find_bypass_set (int, int);
 499 static bool reg_killed_on_edge (const_rtx, const_edge);
 500 static int bypass_block (basic_block, rtx, rtx);
 501 static int bypass_conditional_jumps (void);
 502 static void alloc_pre_mem (int, int);
 503 static void free_pre_mem (void);
 504 static void compute_pre_data (void);
 505 static int pre_expr_reaches_here_p (basic_block, struct expr *,
 506                                     basic_block);
 507 static void insert_insn_end_basic_block (struct expr *, basic_block, int);
 508 static void pre_insert_copy_insn (struct expr *, rtx);
 509 static void pre_insert_copies (void);
 510 static int pre_delete (void);
 511 static int pre_gcse (void);
 512 static int one_pre_gcse_pass (void);
 513 static void add_label_notes (rtx, rtx);
 514 static void alloc_code_hoist_mem (int, int);
 515 static void free_code_hoist_mem (void);
 516 static void compute_code_hoist_vbeinout (void);
 517 static void compute_code_hoist_data (void);
 518 static int hoist_expr_reaches_here_p (basic_block, int, basic_block, char *);
 519 static int hoist_code (void);
 520 static int one_code_hoisting_pass (void);
 521 static rtx process_insert_insn (struct expr *);
 522 static int pre_edge_insert (struct edge_list *, struct expr **);
 523 static int pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block, struct expr *,
 524                                          basic_block, char *);
 525 static struct ls_expr * ldst_entry (rtx);
 526 static void free_ldst_entry (struct ls_expr *);
 527 static void free_ldst_mems (void);
 528 static void print_ldst_list (FILE *);
 529 static struct ls_expr * find_rtx_in_ldst (rtx);
 530 static inline struct ls_expr * first_ls_expr (void);
 531 static inline struct ls_expr * next_ls_expr (struct ls_expr *);
 532 static int simple_mem (const_rtx);
 533 static void invalidate_any_buried_refs (rtx);
 534 static void compute_ld_motion_mems (void);
 535 static void trim_ld_motion_mems (void);
 536 static void update_ld_motion_stores (struct expr *);
 537 static void free_insn_expr_list_list (rtx *);
 538 static void clear_modify_mem_tables (void);
 539 static void free_modify_mem_tables (void);
 540 static rtx gcse_emit_move_after (rtx, rtx, rtx);
 541 static void local_cprop_find_used_regs (rtx *, void *);
 542 static bool do_local_cprop (rtx, rtx);
 543 static int local_cprop_pass (void);
 544 static bool is_too_expensive (const char *);
 545
 546 #define GNEW(T)                 ((T *) gmalloc (sizeof (T)))
 547 #define GCNEW(T)                ((T *) gcalloc (1, sizeof (T)))
 548
 549 #define GNEWVEC(T, N)           ((T *) gmalloc (sizeof (T) * (N)))
 550 #define GCNEWVEC(T, N)          ((T *) gcalloc ((N), sizeof (T)))
 551
 552 #define GNEWVAR(T, S)           ((T *) gmalloc ((S)))
 553 #define GCNEWVAR(T, S)          ((T *) gcalloc (1, (S)))
 554
 555 #define GOBNEW(T)               ((T *) gcse_alloc (sizeof (T)))
 556 #define GOBNEWVAR(T, S)         ((T *) gcse_alloc ((S)))
 557 \f
 558 /* Misc. utilities.  */
 559
 560 /* Nonzero for each mode that supports (set (reg) (reg)).
 561    This is trivially true for integer and floating point values.
 562    It may or may not be true for condition codes.  */
 563 static char can_copy[(int) NUM_MACHINE_MODES];
 564
 565 /* Compute which modes support reg/reg copy operations.  */
 566
 567 static void
 568 compute_can_copy (void)
 569 {
 570   int i;
 571 #ifndef AVOID_CCMODE_COPIES
 572   rtx reg, insn;
 573 #endif
 574   memset (can_copy, 0, NUM_MACHINE_MODES);
 575
 576   start_sequence ();
 577   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
 578     if (GET_MODE_CLASS (i) == MODE_CC)
 579       {
 580 #ifdef AVOID_CCMODE_COPIES
 581         can_copy[i] = 0;
 582 #else
 583         reg = gen_rtx_REG ((enum machine_mode) i, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
 584         insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
 585         if (recog (PATTERN (insn), insn, NULL) >= 0)
 586           can_copy[i] = 1;
 587 #endif
 588       }
 589     else
 590       can_copy[i] = 1;
 591
 592   end_sequence ();
 593 }
 594
 595 /* Returns whether the mode supports reg/reg copy operations.  */
 596
 597 bool
 598 can_copy_p (enum machine_mode mode)
 599 {
 600   static bool can_copy_init_p = false;
 601
 602   if (! can_copy_init_p)
 603     {
 604       compute_can_copy ();
 605       can_copy_init_p = true;
 606     }
 607
 608   return can_copy[mode] != 0;
 609 }
 610
 611 \f
 612 /* Cover function to xmalloc to record bytes allocated.  */
 613
 614 static void *
 615 gmalloc (size_t size)
 616 {
 617   bytes_used += size;
 618   return xmalloc (size);
 619 }
 620
 621 /* Cover function to xcalloc to record bytes allocated.  */
 622
 623 static void *
 624 gcalloc (size_t nelem, size_t elsize)
 625 {
 626   bytes_used += nelem * elsize;
 627   return xcalloc (nelem, elsize);
 628 }
 629
 630 /* Cover function to obstack_alloc.  */
 631
 632 static void *
 633 gcse_alloc (unsigned long size)
 634 {
 635   bytes_used += size;
 636   return obstack_alloc (&gcse_obstack, size);
 637 }
 638
 639 /* Allocate memory for the reg/memory set tracking tables.
 640    This is called at the start of each pass.  */
 641
 642 static void
 643 alloc_gcse_mem (void)
 644 {
 645   /* Allocate vars to track sets of regs.  */
 646   reg_set_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
 647
 648   /* Allocate array to keep a list of insns which modify memory in each
 649      basic block.  */
 650   modify_mem_list = GCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
 651   canon_modify_mem_list = GCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
 652   modify_mem_list_set = BITMAP_ALLOC (NULL);
 653   blocks_with_calls = BITMAP_ALLOC (NULL);
 654 }
 655
 656 /* Free memory allocated by alloc_gcse_mem.  */
 657
 658 static void
 659 free_gcse_mem (void)
 660 {
 661   free_modify_mem_tables ();
 662   BITMAP_FREE (modify_mem_list_set);
 663   BITMAP_FREE (blocks_with_calls);
 664 }
 665 \f
 666 /* Compute the local properties of each recorded expression.
 667
 668    Local properties are those that are defined by the block, irrespective of
 669    other blocks.
 670
 671    An expression is transparent in a block if its operands are not modified
 672    in the block.
 673
 674    An expression is computed (locally available) in a block if it is computed
 675    at least once and expression would contain the same value if the
 676    computation was moved to the end of the block.
 677
 678    An expression is locally anticipatable in a block if it is computed at
 679    least once and expression would contain the same value if the computation
 680    was moved to the beginning of the block.
 681
 682    We call this routine for cprop, pre and code hoisting.  They all compute
 683    basically the same information and thus can easily share this code.
 684
 685    TRANSP, COMP, and ANTLOC are destination sbitmaps for recording local
 686    properties.  If NULL, then it is not necessary to compute or record that
 687    particular property.
 688
 689    TABLE controls which hash table to look at.  If it is  set hash table,
 690    additionally, TRANSP is computed as ~TRANSP, since this is really cprop's
 691    ABSALTERED.  */
 692
 693 static void
 694 compute_local_properties (sbitmap *transp, sbitmap *comp, sbitmap *antloc,
 695                           struct hash_table_d *table)
 696 {
 697   unsigned int i;
 698
 699   /* Initialize any bitmaps that were passed in.  */
 700   if (transp)
 701     {
 702       if (table->set_p)
 703         sbitmap_vector_zero (transp, last_basic_block);
 704       else
 705         sbitmap_vector_ones (transp, last_basic_block);
 706     }
 707
 708   if (comp)
 709     sbitmap_vector_zero (comp, last_basic_block);
 710   if (antloc)
 711     sbitmap_vector_zero (antloc, last_basic_block);
 712
 713   for (i = 0; i < table->size; i++)
 714     {
 715       struct expr *expr;
 716
 717       for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
 718         {
 719           int indx = expr->bitmap_index;
 720           struct occr *occr;
 721
 722           /* The expression is transparent in this block if it is not killed.
 723              We start by assuming all are transparent [none are killed], and
 724              then reset the bits for those that are.  */
 725           if (transp)
 726             compute_transp (expr->expr, indx, transp, table->set_p);
 727
 728           /* The occurrences recorded in antic_occr are exactly those that
 729              we want to set to nonzero in ANTLOC.  */
 730           if (antloc)
 731             for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
 732               {
 733                 SET_BIT (antloc[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
 734
 735                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
 736                    initialize this.  */
 737                 occr->deleted_p = 0;
 738               }
 739
 740           /* The occurrences recorded in avail_occr are exactly those that
 741              we want to set to nonzero in COMP.  */
 742           if (comp)
 743             for (occr = expr->avail_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
 744               {
 745                 SET_BIT (comp[BLOCK_NUM (occr->insn)], indx);
 746
 747                 /* While we're scanning the table, this is a good place to
 748                    initialize this.  */
 749                 occr->copied_p = 0;
 750               }
 751
 752           /* While we're scanning the table, this is a good place to
 753              initialize this.  */
 754           expr->reaching_reg = 0;
 755         }
 756     }
 757 }
 758 \f
 759 /* Hash table support.  */
 760
 761 struct reg_avail_info
 762 {
 763   basic_block last_bb;
 764   int first_set;
 765   int last_set;
 766 };
 767
 768 static struct reg_avail_info *reg_avail_info;
 769 static basic_block current_bb;
 770
 771
 772 /* See whether X, the source of a set, is something we want to consider for
 773    GCSE.  */
 774
 775 static int
 776 want_to_gcse_p (rtx x)
 777 {
 778 #ifdef STACK_REGS
 779   /* On register stack architectures, don't GCSE constants from the
 780      constant pool, as the benefits are often swamped by the overhead
 781      of shuffling the register stack between basic blocks.  */
 782   if (IS_STACK_MODE (GET_MODE (x)))
 783     x = avoid_constant_pool_reference (x);
 784 #endif
 785
 786   switch (GET_CODE (x))
 787     {
 788     case REG:
 789     case SUBREG:
 790     case CONST_INT:
 791     case CONST_DOUBLE:
 792     case CONST_FIXED:
 793     case CONST_VECTOR:
 794     case CALL:
 795       return 0;
 796
 797     default:
 798       return can_assign_to_reg_without_clobbers_p (x);
 799     }
 800 }
 801
 802 /* Used internally by can_assign_to_reg_without_clobbers_p.  */
 803
 804 static GTY(()) rtx test_insn;
 805
 806 /* Return true if we can assign X to a pseudo register such that the
 807    resulting insn does not result in clobbering a hard register as a
 808    side-effect.
 809
 810    Additionally, if the target requires it, check that the resulting insn
 811    can be copied.  If it cannot, this means that X is special and probably
 812    has hidden side-effects we don't want to mess with.
 813
 814    This function is typically used by code motion passes, to verify
 815    that it is safe to insert an insn without worrying about clobbering
 816    maybe live hard regs.  */
 817
 818 bool
 819 can_assign_to_reg_without_clobbers_p (rtx x)
 820 {
 821   int num_clobbers = 0;
 822   int icode;
 823
 824   /* If this is a valid operand, we are OK.  If it's VOIDmode, we aren't.  */
 825   if (general_operand (x, GET_MODE (x)))
 826     return 1;
 827   else if (GET_MODE (x) == VOIDmode)
 828     return 0;
 829
 830   /* Otherwise, check if we can make a valid insn from it.  First initialize
 831      our test insn if we haven't already.  */
 832   if (test_insn == 0)
 833     {
 834       test_insn
 835         = make_insn_raw (gen_rtx_SET (VOIDmode,
 836                                       gen_rtx_REG (word_mode,
 837                                                    FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2),
 838                                       const0_rtx));
 839       NEXT_INSN (test_insn) = PREV_INSN (test_insn) = 0;
 840     }
 841
 842   /* Now make an insn like the one we would make when GCSE'ing and see if
 843      valid.  */
 844   PUT_MODE (SET_DEST (PATTERN (test_insn)), GET_MODE (x));
 845   SET_SRC (PATTERN (test_insn)) = x;
 846
 847   icode = recog (PATTERN (test_insn), test_insn, &num_clobbers);
 848   if (icode < 0)
 849     return false;
 850
 851   if (num_clobbers > 0 && added_clobbers_hard_reg_p (icode))
 852     return false;
 853
 854   if (targetm.cannot_copy_insn_p && targetm.cannot_copy_insn_p (test_insn))
 855     return false;
 856
 857   return true;
 858 }
 859
 860 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from the
 861    start of INSN's basic block up to but not including INSN (if AVAIL_P == 0),
 862    or from INSN to the end of INSN's basic block (if AVAIL_P != 0).  */
 863
 864 static int
 865 oprs_unchanged_p (const_rtx x, const_rtx insn, int avail_p)
 866 {
 867   int i, j;
 868   enum rtx_code code;
 869   const char *fmt;
 870
 871   if (x == 0)
 872     return 1;
 873
 874   code = GET_CODE (x);
 875   switch (code)
 876     {
 877     case REG:
 878       {
 879         struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[REGNO (x)];
 880
 881         if (info->last_bb != current_bb)
 882           return 1;
 883         if (avail_p)
 884           return info->last_set < DF_INSN_LUID (insn);
 885         else
 886           return info->first_set >= DF_INSN_LUID (insn);
 887       }
 888
 889     case MEM:
 890       if (load_killed_in_block_p (current_bb, DF_INSN_LUID (insn),
 891                                   x, avail_p))
 892         return 0;
 893       else
 894         return oprs_unchanged_p (XEXP (x, 0), insn, avail_p);
 895
 896     case PRE_DEC:
 897     case PRE_INC:
 898     case POST_DEC:
 899     case POST_INC:
 900     case PRE_MODIFY:
 901     case POST_MODIFY:
 902       return 0;
 903
 904     case PC:
 905     case CC0: /*FIXME*/
 906     case CONST:
 907     case CONST_INT:
 908     case CONST_DOUBLE:
 909     case CONST_FIXED:
 910     case CONST_VECTOR:
 911     case SYMBOL_REF:
 912     case LABEL_REF:
 913     case ADDR_VEC:
 914     case ADDR_DIFF_VEC:
 915       return 1;
 916
 917     default:
 918       break;
 919     }
 920
 921   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
 922     {
 923       if (fmt[i] == 'e')
 924         {
 925           /* If we are about to do the last recursive call needed at this
 926              level, change it into iteration.  This function is called enough
 927              to be worth it.  */
 928           if (i == 0)
 929             return oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p);
 930
 931           else if (! oprs_unchanged_p (XEXP (x, i), insn, avail_p))
 932             return 0;
 933         }
 934       else if (fmt[i] == 'E')
 935         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
 936           if (! oprs_unchanged_p (XVECEXP (x, i, j), insn, avail_p))
 937             return 0;
 938     }
 939
 940   return 1;
 941 }
 942
 943 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
 944    load_killed_in_block_p.  Nonzero if mems_conflict_for_gcse_p finds a
 945    conflict between two memory references.  */
 946 static int gcse_mems_conflict_p;
 947
 948 /* Used for communication between mems_conflict_for_gcse_p and
 949    load_killed_in_block_p.  A memory reference for a load instruction,
 950    mems_conflict_for_gcse_p will see if a memory store conflicts with
 951    this memory load.  */
 952 static const_rtx gcse_mem_operand;
 953
 954 /* DEST is the output of an instruction.  If it is a memory reference, and
 955    possibly conflicts with the load found in gcse_mem_operand, then set
 956    gcse_mems_conflict_p to a nonzero value.  */
 957
 958 static void
 959 mems_conflict_for_gcse_p (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED,
 960                           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
 961 {
 962   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
 963          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
 964          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
 965     dest = XEXP (dest, 0);
 966
 967   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with the load.  Note
 968      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
 969      elsewhere.  */
 970   if (! MEM_P (dest))
 971     return;
 972
 973   /* If we are setting a MEM in our list of specially recognized MEMs,
 974      don't mark as killed this time.  */
 975
 976   if (expr_equiv_p (dest, gcse_mem_operand) && pre_ldst_mems != NULL)
 977     {
 978       if (!find_rtx_in_ldst (dest))
 979         gcse_mems_conflict_p = 1;
 980       return;
 981     }
 982
 983   if (true_dependence (dest, GET_MODE (dest), gcse_mem_operand,
 984                        rtx_addr_varies_p))
 985     gcse_mems_conflict_p = 1;
 986 }
 987
 988 /* Return nonzero if the expression in X (a memory reference) is killed
 989    in block BB before or after the insn with the LUID in UID_LIMIT.
 990    AVAIL_P is nonzero for kills after UID_LIMIT, and zero for kills
 991    before UID_LIMIT.
 992
 993    To check the entire block, set UID_LIMIT to max_uid + 1 and
 994    AVAIL_P to 0.  */
 995
 996 static int
 997 load_killed_in_block_p (const_basic_block bb, int uid_limit, const_rtx x, int avail_p)
 998 {
 999   rtx list_entry = modify_mem_list[bb->index];
1000
1001   /* If this is a readonly then we aren't going to be changing it.  */
1002   if (MEM_READONLY_P (x))
1003     return 0;
1004
1005   while (list_entry)
1006     {
1007       rtx setter;
1008       /* Ignore entries in the list that do not apply.  */
1009       if ((avail_p
1010            && DF_INSN_LUID (XEXP (list_entry, 0)) < uid_limit)
1011           || (! avail_p
1012               && DF_INSN_LUID (XEXP (list_entry, 0)) > uid_limit))
1013         {
1014           list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1015           continue;
1016         }
1017
1018       setter = XEXP (list_entry, 0);
1019
1020       /* If SETTER is a call everything is clobbered.  Note that calls
1021          to pure functions are never put on the list, so we need not
1022          worry about them.  */
1023       if (CALL_P (setter))
1024         return 1;
1025
1026       /* SETTER must be an INSN of some kind that sets memory.  Call
1027          note_stores to examine each hunk of memory that is modified.
1028
1029          The note_stores interface is pretty limited, so we have to
1030          communicate via global variables.  Yuk.  */
1031       gcse_mem_operand = x;
1032       gcse_mems_conflict_p = 0;
1033       note_stores (PATTERN (setter), mems_conflict_for_gcse_p, NULL);
1034       if (gcse_mems_conflict_p)
1035         return 1;
1036       list_entry = XEXP (list_entry, 1);
1037     }
1038   return 0;
1039 }
1040
1041 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1042    the start of INSN's basic block up to but not including INSN.  */
1043
1044 static int
1045 oprs_anticipatable_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1046 {
1047   return oprs_unchanged_p (x, insn, 0);
1048 }
1049
1050 /* Return nonzero if the operands of expression X are unchanged from
1051    INSN to the end of INSN's basic block.  */
1052
1053 static int
1054 oprs_available_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1055 {
1056   return oprs_unchanged_p (x, insn, 1);
1057 }
1058
1059 /* Hash expression X.
1060
1061    MODE is only used if X is a CONST_INT.  DO_NOT_RECORD_P is a boolean
1062    indicating if a volatile operand is found or if the expression contains
1063    something we don't want to insert in the table.  HASH_TABLE_SIZE is
1064    the current size of the hash table to be probed.  */
1065
1066 static unsigned int
1067 hash_expr (const_rtx x, enum machine_mode mode, int *do_not_record_p,
1068            int hash_table_size)
1069 {
1070   unsigned int hash;
1071
1072   *do_not_record_p = 0;
1073
1074   hash = hash_rtx (x, mode, do_not_record_p,
1075                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
1076   return hash % hash_table_size;
1077 }
1078
1079 /* Hash a set of register REGNO.
1080
1081    Sets are hashed on the register that is set.  This simplifies the PRE copy
1082    propagation code.
1083
1084    ??? May need to make things more elaborate.  Later, as necessary.  */
1085
1086 static unsigned int
1087 hash_set (int regno, int hash_table_size)
1088 {
1089   unsigned int hash;
1090
1091   hash = regno;
1092   return hash % hash_table_size;
1093 }
1094
1095 /* Return nonzero if exp1 is equivalent to exp2.  */
1096
1097 static int
1098 expr_equiv_p (const_rtx x, const_rtx y)
1099 {
1100   return exp_equiv_p (x, y, 0, true);
1101 }
1102
1103 /* Insert expression X in INSN in the hash TABLE.
1104    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1105    basic block.
1106
1107    MODE is the mode of the value X is being stored into.
1108    It is only used if X is a CONST_INT.
1109
1110    ANTIC_P is nonzero if X is an anticipatable expression.
1111    AVAIL_P is nonzero if X is an available expression.  */
1112
1113 static void
1114 insert_expr_in_table (rtx x, enum machine_mode mode, rtx insn, int antic_p,
1115                       int avail_p, struct hash_table_d *table)
1116 {
1117   int found, do_not_record_p;
1118   unsigned int hash;
1119   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1120   struct occr *antic_occr, *avail_occr;
1121
1122   hash = hash_expr (x, mode, &do_not_record_p, table->size);
1123
1124   /* Do not insert expression in table if it contains volatile operands,
1125      or if hash_expr determines the expression is something we don't want
1126      to or can't handle.  */
1127   if (do_not_record_p)
1128     return;
1129
1130   cur_expr = table->table[hash];
1131   found = 0;
1132
1133   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1134     {
1135       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1136          the list.  */
1137       last_expr = cur_expr;
1138       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1139     }
1140
1141   if (! found)
1142     {
1143       cur_expr = GOBNEW (struct expr);
1144       bytes_used += sizeof (struct expr);
1145       if (table->table[hash] == NULL)
1146         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1147         table->table[hash] = cur_expr;
1148       else
1149         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1150         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1151
1152       /* Set the fields of the expr element.  */
1153       cur_expr->expr = x;
1154       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1155       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1156       cur_expr->antic_occr = NULL;
1157       cur_expr->avail_occr = NULL;
1158     }
1159
1160   /* Now record the occurrence(s).  */
1161   if (antic_p)
1162     {
1163       antic_occr = cur_expr->antic_occr;
1164
1165       if (antic_occr && BLOCK_NUM (antic_occr->insn) != BLOCK_NUM (insn))
1166         antic_occr = NULL;
1167
1168       if (antic_occr)
1169         /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1170            Prefer the currently recorded one.  We want the first one in the
1171            block and the block is scanned from start to end.  */
1172         ; /* nothing to do */
1173       else
1174         {
1175           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1176           antic_occr = GOBNEW (struct occr);
1177           bytes_used += sizeof (struct occr);
1178           antic_occr->insn = insn;
1179           antic_occr->next = cur_expr->antic_occr;
1180           antic_occr->deleted_p = 0;
1181           cur_expr->antic_occr = antic_occr;
1182         }
1183     }
1184
1185   if (avail_p)
1186     {
1187       avail_occr = cur_expr->avail_occr;
1188
1189       if (avail_occr && BLOCK_NUM (avail_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1190         {
1191           /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1192              Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1193              the last one in the block and the block is scanned from start
1194              to end.  */
1195           avail_occr->insn = insn;
1196         }
1197       else
1198         {
1199           /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1200           avail_occr = GOBNEW (struct occr);
1201           bytes_used += sizeof (struct occr);
1202           avail_occr->insn = insn;
1203           avail_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1204           avail_occr->deleted_p = 0;
1205           cur_expr->avail_occr = avail_occr;
1206         }
1207     }
1208 }
1209
1210 /* Insert pattern X in INSN in the hash table.
1211    X is a SET of a reg to either another reg or a constant.
1212    If it is already present, record it as the last occurrence in INSN's
1213    basic block.  */
1214
1215 static void
1216 insert_set_in_table (rtx x, rtx insn, struct hash_table_d *table)
1217 {
1218   int found;
1219   unsigned int hash;
1220   struct expr *cur_expr, *last_expr = NULL;
1221   struct occr *cur_occr;
1222
1223   gcc_assert (GET_CODE (x) == SET && REG_P (SET_DEST (x)));
1224
1225   hash = hash_set (REGNO (SET_DEST (x)), table->size);
1226
1227   cur_expr = table->table[hash];
1228   found = 0;
1229
1230   while (cur_expr && 0 == (found = expr_equiv_p (cur_expr->expr, x)))
1231     {
1232       /* If the expression isn't found, save a pointer to the end of
1233          the list.  */
1234       last_expr = cur_expr;
1235       cur_expr = cur_expr->next_same_hash;
1236     }
1237
1238   if (! found)
1239     {
1240       cur_expr = GOBNEW (struct expr);
1241       bytes_used += sizeof (struct expr);
1242       if (table->table[hash] == NULL)
1243         /* This is the first pattern that hashed to this index.  */
1244         table->table[hash] = cur_expr;
1245       else
1246         /* Add EXPR to end of this hash chain.  */
1247         last_expr->next_same_hash = cur_expr;
1248
1249       /* Set the fields of the expr element.
1250          We must copy X because it can be modified when copy propagation is
1251          performed on its operands.  */
1252       cur_expr->expr = copy_rtx (x);
1253       cur_expr->bitmap_index = table->n_elems++;
1254       cur_expr->next_same_hash = NULL;
1255       cur_expr->antic_occr = NULL;
1256       cur_expr->avail_occr = NULL;
1257     }
1258
1259   /* Now record the occurrence.  */
1260   cur_occr = cur_expr->avail_occr;
1261
1262   if (cur_occr && BLOCK_NUM (cur_occr->insn) == BLOCK_NUM (insn))
1263     {
1264       /* Found another instance of the expression in the same basic block.
1265          Prefer this occurrence to the currently recorded one.  We want
1266          the last one in the block and the block is scanned from start
1267          to end.  */
1268       cur_occr->insn = insn;
1269     }
1270   else
1271     {
1272       /* First occurrence of this expression in this basic block.  */
1273       cur_occr = GOBNEW (struct occr);
1274       bytes_used += sizeof (struct occr);
1275       cur_occr->insn = insn;
1276       cur_occr->next = cur_expr->avail_occr;
1277       cur_occr->deleted_p = 0;
1278       cur_expr->avail_occr = cur_occr;
1279     }
1280 }
1281
1282 /* Determine whether the rtx X should be treated as a constant for
1283    the purposes of GCSE's constant propagation.  */
1284
1285 static bool
1286 gcse_constant_p (const_rtx x)
1287 {
1288   /* Consider a COMPARE of two integers constant.  */
1289   if (GET_CODE (x) == COMPARE
1290       && CONST_INT_P (XEXP (x, 0))
1291       && CONST_INT_P (XEXP (x, 1)))
1292     return true;
1293
1294   /* Consider a COMPARE of the same registers is a constant
1295      if they are not floating point registers.  */
1296   if (GET_CODE(x) == COMPARE
1297       && REG_P (XEXP (x, 0)) && REG_P (XEXP (x, 1))
1298       && REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (x, 1))
1299       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 0)))
1300       && ! FLOAT_MODE_P (GET_MODE (XEXP (x, 1))))
1301     return true;
1302
1303   /* Since X might be inserted more than once we have to take care that it
1304      is sharable.  */
1305   return CONSTANT_P (x) && (GET_CODE (x) != CONST || shared_const_p (x));
1306 }
1307
1308 /* Scan pattern PAT of INSN and add an entry to the hash TABLE (set or
1309    expression one).  */
1310
1311 static void
1312 hash_scan_set (rtx pat, rtx insn, struct hash_table_d *table)
1313 {
1314   rtx src = SET_SRC (pat);
1315   rtx dest = SET_DEST (pat);
1316   rtx note;
1317
1318   if (GET_CODE (src) == CALL)
1319     hash_scan_call (src, insn, table);
1320
1321   else if (REG_P (dest))
1322     {
1323       unsigned int regno = REGNO (dest);
1324       rtx tmp;
1325
1326       /* See if a REG_EQUAL note shows this equivalent to a simpler expression.
1327
1328          This allows us to do a single GCSE pass and still eliminate
1329          redundant constants, addresses or other expressions that are
1330          constructed with multiple instructions.
1331
1332          However, keep the original SRC if INSN is a simple reg-reg move.  In
1333          In this case, there will almost always be a REG_EQUAL note on the
1334          insn that sets SRC.  By recording the REG_EQUAL value here as SRC
1335          for INSN, we miss copy propagation opportunities and we perform the
1336          same PRE GCSE operation repeatedly on the same REG_EQUAL value if we
1337          do more than one PRE GCSE pass.
1338
1339          Note that this does not impede profitable constant propagations.  We
1340          "look through" reg-reg sets in lookup_avail_set.  */
1341       note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
1342       if (note != 0
1343           && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL
1344           && !REG_P (src)
1345           && (table->set_p
1346               ? gcse_constant_p (XEXP (note, 0))
1347               : want_to_gcse_p (XEXP (note, 0))))
1348         src = XEXP (note, 0), pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, src);
1349
1350       /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1351       if (! table->set_p
1352           && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1353           /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1354           && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1355           /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1356              do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1357              for now.  */
1358           && !find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1359           /* Is SET_SRC something we want to gcse?  */
1360           && want_to_gcse_p (src)
1361           /* Don't CSE a nop.  */
1362           && ! set_noop_p (pat)
1363           /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1364              At this point this only function parameters should have
1365              REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1366              explicitly, it means address of parameter has been taken,
1367              so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1368           && (note == NULL_RTX || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1369         {
1370           /* An expression is not anticipatable if its operands are
1371              modified before this insn or if this is not the only SET in
1372              this insn.  The latter condition does not have to mean that
1373              SRC itself is not anticipatable, but we just will not be
1374              able to handle code motion of insns with multiple sets.  */
1375           int antic_p = oprs_anticipatable_p (src, insn)
1376                         && !multiple_sets (insn);
1377           /* An expression is not available if its operands are
1378              subsequently modified, including this insn.  It's also not
1379              available if this is a branch, because we can't insert
1380              a set after the branch.  */
1381           int avail_p = (oprs_available_p (src, insn)
1382                          && ! JUMP_P (insn));
1383
1384           insert_expr_in_table (src, GET_MODE (dest), insn, antic_p, avail_p, table);
1385         }
1386
1387       /* Record sets for constant/copy propagation.  */
1388       else if (table->set_p
1389                && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1390                && ((REG_P (src)
1391                     && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1392                     && can_copy_p (GET_MODE (dest))
1393                     && REGNO (src) != regno)
1394                    || gcse_constant_p (src))
1395                /* A copy is not available if its src or dest is subsequently
1396                   modified.  Here we want to search from INSN+1 on, but
1397                   oprs_available_p searches from INSN on.  */
1398                && (insn == BB_END (BLOCK_FOR_INSN (insn))
1399                    || (tmp = next_nonnote_insn (insn)) == NULL_RTX
1400                    || BLOCK_FOR_INSN (tmp) != BLOCK_FOR_INSN (insn)
1401                    || oprs_available_p (pat, tmp)))
1402         insert_set_in_table (pat, insn, table);
1403     }
1404   /* In case of store we want to consider the memory value as available in
1405      the REG stored in that memory. This makes it possible to remove
1406      redundant loads from due to stores to the same location.  */
1407   else if (flag_gcse_las && REG_P (src) && MEM_P (dest))
1408       {
1409         unsigned int regno = REGNO (src);
1410
1411         /* Do not do this for constant/copy propagation.  */
1412         if (! table->set_p
1413             /* Only record sets of pseudo-regs in the hash table.  */
1414             && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1415            /* Don't GCSE something if we can't do a reg/reg copy.  */
1416            && can_copy_p (GET_MODE (src))
1417            /* GCSE commonly inserts instruction after the insn.  We can't
1418               do that easily for EH_REGION notes so disable GCSE on these
1419               for now.  */
1420            && ! find_reg_note (insn, REG_EH_REGION, NULL_RTX)
1421            /* Is SET_DEST something we want to gcse?  */
1422            && want_to_gcse_p (dest)
1423            /* Don't CSE a nop.  */
1424            && ! set_noop_p (pat)
1425            /* Don't GCSE if it has attached REG_EQUIV note.
1426               At this point this only function parameters should have
1427               REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
1428               explicitly, it means address of parameter has been taken,
1429               so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
1430            && ((note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) == 0
1431                || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
1432              {
1433                /* Stores are never anticipatable.  */
1434                int antic_p = 0;
1435                /* An expression is not available if its operands are
1436                   subsequently modified, including this insn.  It's also not
1437                   available if this is a branch, because we can't insert
1438                   a set after the branch.  */
1439                int avail_p = oprs_available_p (dest, insn)
1440                              && ! JUMP_P (insn);
1441
1442                /* Record the memory expression (DEST) in the hash table.  */
1443                insert_expr_in_table (dest, GET_MODE (dest), insn,
1444                                      antic_p, avail_p, table);
1445              }
1446       }
1447 }
1448
1449 static void
1450 hash_scan_clobber (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1451                    struct hash_table_d *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1452 {
1453   /* Currently nothing to do.  */
1454 }
1455
1456 static void
1457 hash_scan_call (rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
1458                 struct hash_table_d *table ATTRIBUTE_UNUSED)
1459 {
1460   /* Currently nothing to do.  */
1461 }
1462
1463 /* Process INSN and add hash table entries as appropriate.
1464
1465    Only available expressions that set a single pseudo-reg are recorded.
1466
1467    Single sets in a PARALLEL could be handled, but it's an extra complication
1468    that isn't dealt with right now.  The trick is handling the CLOBBERs that
1469    are also in the PARALLEL.  Later.
1470
1471    If SET_P is nonzero, this is for the assignment hash table,
1472    otherwise it is for the expression hash table.  */
1473
1474 static void
1475 hash_scan_insn (rtx insn, struct hash_table_d *table)
1476 {
1477   rtx pat = PATTERN (insn);
1478   int i;
1479
1480   /* Pick out the sets of INSN and for other forms of instructions record
1481      what's been modified.  */
1482
1483   if (GET_CODE (pat) == SET)
1484     hash_scan_set (pat, insn, table);
1485   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1486     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1487       {
1488         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1489
1490         if (GET_CODE (x) == SET)
1491           hash_scan_set (x, insn, table);
1492         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1493           hash_scan_clobber (x, insn, table);
1494         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1495           hash_scan_call (x, insn, table);
1496       }
1497
1498   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1499     hash_scan_clobber (pat, insn, table);
1500   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1501     hash_scan_call (pat, insn, table);
1502 }
1503
1504 static void
1505 dump_hash_table (FILE *file, const char *name, struct hash_table_d *table)
1506 {
1507   int i;
1508   /* Flattened out table, so it's printed in proper order.  */
1509   struct expr **flat_table;
1510   unsigned int *hash_val;
1511   struct expr *expr;
1512
1513   flat_table = XCNEWVEC (struct expr *, table->n_elems);
1514   hash_val = XNEWVEC (unsigned int, table->n_elems);
1515
1516   for (i = 0; i < (int) table->size; i++)
1517     for (expr = table->table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
1518       {
1519         flat_table[expr->bitmap_index] = expr;
1520         hash_val[expr->bitmap_index] = i;
1521       }
1522
1523   fprintf (file, "%s hash table (%d buckets, %d entries)\n",
1524            name, table->size, table->n_elems);
1525
1526   for (i = 0; i < (int) table->n_elems; i++)
1527     if (flat_table[i] != 0)
1528       {
1529         expr = flat_table[i];
1530         fprintf (file, "Index %d (hash value %d)\n  ",
1531                  expr->bitmap_index, hash_val[i]);
1532         print_rtl (file, expr->expr);
1533         fprintf (file, "\n");
1534       }
1535
1536   fprintf (file, "\n");
1537
1538   free (flat_table);
1539   free (hash_val);
1540 }
1541
1542 /* Record register first/last/block set information for REGNO in INSN.
1543
1544    first_set records the first place in the block where the register
1545    is set and is used to compute "anticipatability".
1546
1547    last_set records the last place in the block where the register
1548    is set and is used to compute "availability".
1549
1550    last_bb records the block for which first_set and last_set are
1551    valid, as a quick test to invalidate them.  */
1552
1553 static void
1554 record_last_reg_set_info (rtx insn, int regno)
1555 {
1556   struct reg_avail_info *info = &reg_avail_info[regno];
1557   int luid = DF_INSN_LUID (insn);
1558
1559   info->last_set = luid;
1560   if (info->last_bb != current_bb)
1561     {
1562       info->last_bb = current_bb;
1563       info->first_set = luid;
1564     }
1565 }
1566
1567
1568 /* Record all of the canonicalized MEMs of record_last_mem_set_info's insn.
1569    Note we store a pair of elements in the list, so they have to be
1570    taken off pairwise.  */
1571
1572 static void
1573 canon_list_insert (rtx dest ATTRIBUTE_UNUSED, const_rtx unused1 ATTRIBUTE_UNUSED,
1574                    void * v_insn)
1575 {
1576   rtx dest_addr, insn;
1577   int bb;
1578
1579   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1580       || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1581       || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1582     dest = XEXP (dest, 0);
1583
1584   /* If DEST is not a MEM, then it will not conflict with a load.  Note
1585      that function calls are assumed to clobber memory, but are handled
1586      elsewhere.  */
1587
1588   if (! MEM_P (dest))
1589     return;
1590
1591   dest_addr = get_addr (XEXP (dest, 0));
1592   dest_addr = canon_rtx (dest_addr);
1593   insn = (rtx) v_insn;
1594   bb = BLOCK_NUM (insn);
1595
1596   canon_modify_mem_list[bb] =
1597     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest_addr, canon_modify_mem_list[bb]);
1598   canon_modify_mem_list[bb] =
1599     alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, dest, canon_modify_mem_list[bb]);
1600 }
1601
1602 /* Record memory modification information for INSN.  We do not actually care
1603    about the memory location(s) that are set, or even how they are set (consider
1604    a CALL_INSN).  We merely need to record which insns modify memory.  */
1605
1606 static void
1607 record_last_mem_set_info (rtx insn)
1608 {
1609   int bb = BLOCK_NUM (insn);
1610
1611   /* load_killed_in_block_p will handle the case of calls clobbering
1612      everything.  */
1613   modify_mem_list[bb] = alloc_INSN_LIST (insn, modify_mem_list[bb]);
1614   bitmap_set_bit (modify_mem_list_set, bb);
1615
1616   if (CALL_P (insn))
1617     {
1618       /* Note that traversals of this loop (other than for free-ing)
1619          will break after encountering a CALL_INSN.  So, there's no
1620          need to insert a pair of items, as canon_list_insert does.  */
1621       canon_modify_mem_list[bb] =
1622         alloc_INSN_LIST (insn, canon_modify_mem_list[bb]);
1623       bitmap_set_bit (blocks_with_calls, bb);
1624     }
1625   else
1626     note_stores (PATTERN (insn), canon_list_insert, (void*) insn);
1627 }
1628
1629 /* Called from compute_hash_table via note_stores to handle one
1630    SET or CLOBBER in an insn.  DATA is really the instruction in which
1631    the SET is taking place.  */
1632
1633 static void
1634 record_last_set_info (rtx dest, const_rtx setter ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
1635 {
1636   rtx last_set_insn = (rtx) data;
1637
1638   if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
1639     dest = SUBREG_REG (dest);
1640
1641   if (REG_P (dest))
1642     record_last_reg_set_info (last_set_insn, REGNO (dest));
1643   else if (MEM_P (dest)
1644            /* Ignore pushes, they clobber nothing.  */
1645            && ! push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
1646     record_last_mem_set_info (last_set_insn);
1647 }
1648
1649 /* Top level function to create an expression or assignment hash table.
1650
1651    Expression entries are placed in the hash table if
1652    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
1653    - src is something we want to perform GCSE on,
1654    - none of the operands are subsequently modified in the block
1655
1656    Assignment entries are placed in the hash table if
1657    - they are of the form (set (pseudo-reg) src),
1658    - src is something we want to perform const/copy propagation on,
1659    - none of the operands or target are subsequently modified in the block
1660
1661    Currently src must be a pseudo-reg or a const_int.
1662
1663    TABLE is the table computed.  */
1664
1665 static void
1666 compute_hash_table_work (struct hash_table_d *table)
1667 {
1668   int i;
1669
1670   /* re-Cache any INSN_LIST nodes we have allocated.  */
1671   clear_modify_mem_tables ();
1672   /* Some working arrays used to track first and last set in each block.  */
1673   reg_avail_info = GNEWVEC (struct reg_avail_info, max_reg_num ());
1674
1675   for (i = 0; i < max_reg_num (); ++i)
1676     reg_avail_info[i].last_bb = NULL;
1677
1678   FOR_EACH_BB (current_bb)
1679     {
1680       rtx insn;
1681       unsigned int regno;
1682
1683       /* First pass over the instructions records information used to
1684          determine when registers and memory are first and last set.  */
1685       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
1686         {
1687           if (! INSN_P (insn))
1688             continue;
1689
1690           if (CALL_P (insn))
1691             {
1692               for (regno = 0; regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno++)
1693                 if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, regno))
1694                   record_last_reg_set_info (insn, regno);
1695
1696               mark_call (insn);
1697             }
1698
1699           note_stores (PATTERN (insn), record_last_set_info, insn);
1700         }
1701
1702       /* Insert implicit sets in the hash table.  */
1703       if (table->set_p
1704           && implicit_sets[current_bb->index] != NULL_RTX)
1705         hash_scan_set (implicit_sets[current_bb->index],
1706                        BB_HEAD (current_bb), table);
1707
1708       /* The next pass builds the hash table.  */
1709       FOR_BB_INSNS (current_bb, insn)
1710         if (INSN_P (insn))
1711           hash_scan_insn (insn, table);
1712     }
1713
1714   free (reg_avail_info);
1715   reg_avail_info = NULL;
1716 }
1717
1718 /* Allocate space for the set/expr hash TABLE.
1719    It is used to determine the number of buckets to use.
1720    SET_P determines whether set or expression table will
1721    be created.  */
1722
1723 static void
1724 alloc_hash_table (struct hash_table_d *table, int set_p)
1725 {
1726   int n;
1727
1728   n = get_max_insn_count ();
1729
1730   table->size = n / 4;
1731   if (table->size < 11)
1732     table->size = 11;
1733
1734   /* Attempt to maintain efficient use of hash table.
1735      Making it an odd number is simplest for now.
1736      ??? Later take some measurements.  */
1737   table->size |= 1;
1738   n = table->size * sizeof (struct expr *);
1739   table->table = GNEWVAR (struct expr *, n);
1740   table->set_p = set_p;
1741 }
1742
1743 /* Free things allocated by alloc_hash_table.  */
1744
1745 static void
1746 free_hash_table (struct hash_table_d *table)
1747 {
1748   free (table->table);
1749 }
1750
1751 /* Compute the hash TABLE for doing copy/const propagation or
1752    expression hash table.  */
1753
1754 static void
1755 compute_hash_table (struct hash_table_d *table)
1756 {
1757   /* Initialize count of number of entries in hash table.  */
1758   table->n_elems = 0;
1759   memset (table->table, 0, table->size * sizeof (struct expr *));
1760
1761   compute_hash_table_work (table);
1762 }
1763 \f
1764 /* Expression tracking support.  */
1765
1766 /* Lookup REGNO in the set TABLE.  The result is a pointer to the
1767    table entry, or NULL if not found.  */
1768
1769 static struct expr *
1770 lookup_set (unsigned int regno, struct hash_table_d *table)
1771 {
1772   unsigned int hash = hash_set (regno, table->size);
1773   struct expr *expr;
1774
1775   expr = table->table[hash];
1776
1777   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno)
1778     expr = expr->next_same_hash;
1779
1780   return expr;
1781 }
1782
1783 /* Return the next entry for REGNO in list EXPR.  */
1784
1785 static struct expr *
1786 next_set (unsigned int regno, struct expr *expr)
1787 {
1788   do
1789     expr = expr->next_same_hash;
1790   while (expr && REGNO (SET_DEST (expr->expr)) != regno);
1791
1792   return expr;
1793 }
1794
1795 /* Like free_INSN_LIST_list or free_EXPR_LIST_list, except that the node
1796    types may be mixed.  */
1797
1798 static void
1799 free_insn_expr_list_list (rtx *listp)
1800 {
1801   rtx list, next;
1802
1803   for (list = *listp; list ; list = next)
1804     {
1805       next = XEXP (list, 1);
1806       if (GET_CODE (list) == EXPR_LIST)
1807         free_EXPR_LIST_node (list);
1808       else
1809         free_INSN_LIST_node (list);
1810     }
1811
1812   *listp = NULL;
1813 }
1814
1815 /* Clear canon_modify_mem_list and modify_mem_list tables.  */
1816 static void
1817 clear_modify_mem_tables (void)
1818 {
1819   unsigned i;
1820   bitmap_iterator bi;
1821
1822   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (modify_mem_list_set, 0, i, bi)
1823     {
1824       free_INSN_LIST_list (modify_mem_list + i);
1825       free_insn_expr_list_list (canon_modify_mem_list + i);
1826     }
1827   bitmap_clear (modify_mem_list_set);
1828   bitmap_clear (blocks_with_calls);
1829 }
1830
1831 /* Release memory used by modify_mem_list_set.  */
1832
1833 static void
1834 free_modify_mem_tables (void)
1835 {
1836   clear_modify_mem_tables ();
1837   free (modify_mem_list);
1838   free (canon_modify_mem_list);
1839   modify_mem_list = 0;
1840   canon_modify_mem_list = 0;
1841 }
1842
1843 /* Reset tables used to keep track of what's still available [since the
1844    start of the block].  */
1845
1846 static void
1847 reset_opr_set_tables (void)
1848 {
1849   /* Maintain a bitmap of which regs have been set since beginning of
1850      the block.  */
1851   CLEAR_REG_SET (reg_set_bitmap);
1852
1853   /* Also keep a record of the last instruction to modify memory.
1854      For now this is very trivial, we only record whether any memory
1855      location has been modified.  */
1856   clear_modify_mem_tables ();
1857 }
1858
1859 /* Return nonzero if the operands of X are not set before INSN in
1860    INSN's basic block.  */
1861
1862 static int
1863 oprs_not_set_p (const_rtx x, const_rtx insn)
1864 {
1865   int i, j;
1866   enum rtx_code code;
1867   const char *fmt;
1868
1869   if (x == 0)
1870     return 1;
1871
1872   code = GET_CODE (x);
1873   switch (code)
1874     {
1875     case PC:
1876     case CC0:
1877     case CONST:
1878     case CONST_INT:
1879     case CONST_DOUBLE:
1880     case CONST_FIXED:
1881     case CONST_VECTOR:
1882     case SYMBOL_REF:
1883     case LABEL_REF:
1884     case ADDR_VEC:
1885     case ADDR_DIFF_VEC:
1886       return 1;
1887
1888     case MEM:
1889       if (load_killed_in_block_p (BLOCK_FOR_INSN (insn),
1890                                   DF_INSN_LUID (insn), x, 0))
1891         return 0;
1892       else
1893         return oprs_not_set_p (XEXP (x, 0), insn);
1894
1895     case REG:
1896       return ! REGNO_REG_SET_P (reg_set_bitmap, REGNO (x));
1897
1898     default:
1899       break;
1900     }
1901
1902   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
1903     {
1904       if (fmt[i] == 'e')
1905         {
1906           /* If we are about to do the last recursive call
1907              needed at this level, change it into iteration.
1908              This function is called enough to be worth it.  */
1909           if (i == 0)
1910             return oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn);
1911
1912           if (! oprs_not_set_p (XEXP (x, i), insn))
1913             return 0;
1914         }
1915       else if (fmt[i] == 'E')
1916         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
1917           if (! oprs_not_set_p (XVECEXP (x, i, j), insn))
1918             return 0;
1919     }
1920
1921   return 1;
1922 }
1923
1924 /* Mark things set by a CALL.  */
1925
1926 static void
1927 mark_call (rtx insn)
1928 {
1929   if (! RTL_CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
1930     record_last_mem_set_info (insn);
1931 }
1932
1933 /* Mark things set by a SET.  */
1934
1935 static void
1936 mark_set (rtx pat, rtx insn)
1937 {
1938   rtx dest = SET_DEST (pat);
1939
1940   while (GET_CODE (dest) == SUBREG
1941          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT
1942          || GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART)
1943     dest = XEXP (dest, 0);
1944
1945   if (REG_P (dest))
1946     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (dest));
1947   else if (MEM_P (dest))
1948     record_last_mem_set_info (insn);
1949
1950   if (GET_CODE (SET_SRC (pat)) == CALL)
1951     mark_call (insn);
1952 }
1953
1954 /* Record things set by a CLOBBER.  */
1955
1956 static void
1957 mark_clobber (rtx pat, rtx insn)
1958 {
1959   rtx clob = XEXP (pat, 0);
1960
1961   while (GET_CODE (clob) == SUBREG || GET_CODE (clob) == STRICT_LOW_PART)
1962     clob = XEXP (clob, 0);
1963
1964   if (REG_P (clob))
1965     SET_REGNO_REG_SET (reg_set_bitmap, REGNO (clob));
1966   else
1967     record_last_mem_set_info (insn);
1968 }
1969
1970 /* Record things set by INSN.
1971    This data is used by oprs_not_set_p.  */
1972
1973 static void
1974 mark_oprs_set (rtx insn)
1975 {
1976   rtx pat = PATTERN (insn);
1977   int i;
1978
1979   if (GET_CODE (pat) == SET)
1980     mark_set (pat, insn);
1981   else if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
1982     for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
1983       {
1984         rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
1985
1986         if (GET_CODE (x) == SET)
1987           mark_set (x, insn);
1988         else if (GET_CODE (x) == CLOBBER)
1989           mark_clobber (x, insn);
1990         else if (GET_CODE (x) == CALL)
1991           mark_call (insn);
1992       }
1993
1994   else if (GET_CODE (pat) == CLOBBER)
1995     mark_clobber (pat, insn);
1996   else if (GET_CODE (pat) == CALL)
1997     mark_call (insn);
1998 }
1999
2000 \f
2001 /* Compute copy/constant propagation working variables.  */
2002
2003 /* Local properties of assignments.  */
2004 static sbitmap *cprop_pavloc;
2005 static sbitmap *cprop_absaltered;
2006
2007 /* Global properties of assignments (computed from the local properties).  */
2008 static sbitmap *cprop_avin;
2009 static sbitmap *cprop_avout;
2010
2011 /* Allocate vars used for copy/const propagation.  N_BLOCKS is the number of
2012    basic blocks.  N_SETS is the number of sets.  */
2013
2014 static void
2015 alloc_cprop_mem (int n_blocks, int n_sets)
2016 {
2017   cprop_pavloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2018   cprop_absaltered = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2019
2020   cprop_avin = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2021   cprop_avout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_sets);
2022 }
2023
2024 /* Free vars used by copy/const propagation.  */
2025
2026 static void
2027 free_cprop_mem (void)
2028 {
2029   sbitmap_vector_free (cprop_pavloc);
2030   sbitmap_vector_free (cprop_absaltered);
2031   sbitmap_vector_free (cprop_avin);
2032   sbitmap_vector_free (cprop_avout);
2033 }
2034
2035 /* For each block, compute whether X is transparent.  X is either an
2036    expression or an assignment [though we don't care which, for this context
2037    an assignment is treated as an expression].  For each block where an
2038    element of X is modified, set (SET_P == 1) or reset (SET_P == 0) the INDX
2039    bit in BMAP.  */
2040
2041 static void
2042 compute_transp (const_rtx x, int indx, sbitmap *bmap, int set_p)
2043 {
2044   int i, j;
2045   enum rtx_code code;
2046   const char *fmt;
2047
2048   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2049      can't do it when there's no return value.  */
2050  repeat:
2051
2052   if (x == 0)
2053     return;
2054
2055   code = GET_CODE (x);
2056   switch (code)
2057     {
2058     case REG:
2059       if (set_p)
2060         {
2061           df_ref def;
2062           for (def = DF_REG_DEF_CHAIN (REGNO (x));
2063                def;
2064                def = DF_REF_NEXT_REG (def))
2065             SET_BIT (bmap[DF_REF_BB (def)->index], indx);
2066         }
2067       else
2068         {
2069           df_ref def;
2070           for (def = DF_REG_DEF_CHAIN (REGNO (x));
2071                def;
2072                def = DF_REF_NEXT_REG (def))
2073             RESET_BIT (bmap[DF_REF_BB (def)->index], indx);
2074         }
2075
2076       return;
2077
2078     case MEM:
2079       if (! MEM_READONLY_P (x))
2080         {
2081           bitmap_iterator bi;
2082           unsigned bb_index;
2083
2084           /* First handle all the blocks with calls.  We don't need to
2085              do any list walking for them.  */
2086           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks_with_calls, 0, bb_index, bi)
2087             {
2088               if (set_p)
2089                 SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2090               else
2091                 RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2092             }
2093
2094             /* Now iterate over the blocks which have memory modifications
2095                but which do not have any calls.  */
2096             EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (modify_mem_list_set,
2097                                             blocks_with_calls,
2098                                             0, bb_index, bi)
2099               {
2100                 rtx list_entry = canon_modify_mem_list[bb_index];
2101
2102                 while (list_entry)
2103                   {
2104                     rtx dest, dest_addr;
2105
2106                     /* LIST_ENTRY must be an INSN of some kind that sets memory.
2107                        Examine each hunk of memory that is modified.  */
2108
2109                     dest = XEXP (list_entry, 0);
2110                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2111                     dest_addr = XEXP (list_entry, 0);
2112
2113                     if (canon_true_dependence (dest, GET_MODE (dest), dest_addr,
2114                                                x, NULL_RTX, rtx_addr_varies_p))
2115                       {
2116                         if (set_p)
2117                           SET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2118                         else
2119                           RESET_BIT (bmap[bb_index], indx);
2120                         break;
2121                       }
2122                     list_entry = XEXP (list_entry, 1);
2123                   }
2124               }
2125         }
2126
2127       x = XEXP (x, 0);
2128       goto repeat;
2129
2130     case PC:
2131     case CC0: /*FIXME*/
2132     case CONST:
2133     case CONST_INT:
2134     case CONST_DOUBLE:
2135     case CONST_FIXED:
2136     case CONST_VECTOR:
2137     case SYMBOL_REF:
2138     case LABEL_REF:
2139     case ADDR_VEC:
2140     case ADDR_DIFF_VEC:
2141       return;
2142
2143     default:
2144       break;
2145     }
2146
2147   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2148     {
2149       if (fmt[i] == 'e')
2150         {
2151           /* If we are about to do the last recursive call
2152              needed at this level, change it into iteration.
2153              This function is called enough to be worth it.  */
2154           if (i == 0)
2155             {
2156               x = XEXP (x, i);
2157               goto repeat;
2158             }
2159
2160           compute_transp (XEXP (x, i), indx, bmap, set_p);
2161         }
2162       else if (fmt[i] == 'E')
2163         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2164           compute_transp (XVECEXP (x, i, j), indx, bmap, set_p);
2165     }
2166 }
2167
2168 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by copy/const
2169    propagation.  */
2170
2171 static void
2172 compute_cprop_data (void)
2173 {
2174   compute_local_properties (cprop_absaltered, cprop_pavloc, NULL, &set_hash_table);
2175   compute_available (cprop_pavloc, cprop_absaltered,
2176                      cprop_avout, cprop_avin);
2177 }
2178 \f
2179 /* Copy/constant propagation.  */
2180
2181 /* Maximum number of register uses in an insn that we handle.  */
2182 #define MAX_USES 8
2183
2184 /* Table of uses found in an insn.
2185    Allocated statically to avoid alloc/free complexity and overhead.  */
2186 static struct reg_use reg_use_table[MAX_USES];
2187
2188 /* Index into `reg_use_table' while building it.  */
2189 static int reg_use_count;
2190
2191 /* Set up a list of register numbers used in INSN.  The found uses are stored
2192    in `reg_use_table'.  `reg_use_count' is initialized to zero before entry,
2193    and contains the number of uses in the table upon exit.
2194
2195    ??? If a register appears multiple times we will record it multiple times.
2196    This doesn't hurt anything but it will slow things down.  */
2197
2198 static void
2199 find_used_regs (rtx *xptr, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2200 {
2201   int i, j;
2202   enum rtx_code code;
2203   const char *fmt;
2204   rtx x = *xptr;
2205
2206   /* repeat is used to turn tail-recursion into iteration since GCC
2207      can't do it when there's no return value.  */
2208  repeat:
2209   if (x == 0)
2210     return;
2211
2212   code = GET_CODE (x);
2213   if (REG_P (x))
2214     {
2215       if (reg_use_count == MAX_USES)
2216         return;
2217
2218       reg_use_table[reg_use_count].reg_rtx = x;
2219       reg_use_count++;
2220     }
2221
2222   /* Recursively scan the operands of this expression.  */
2223
2224   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
2225     {
2226       if (fmt[i] == 'e')
2227         {
2228           /* If we are about to do the last recursive call
2229              needed at this level, change it into iteration.
2230              This function is called enough to be worth it.  */
2231           if (i == 0)
2232             {
2233               x = XEXP (x, 0);
2234               goto repeat;
2235             }
2236
2237           find_used_regs (&XEXP (x, i), data);
2238         }
2239       else if (fmt[i] == 'E')
2240         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2241           find_used_regs (&XVECEXP (x, i, j), data);
2242     }
2243 }
2244
2245 /* Try to replace all non-SET_DEST occurrences of FROM in INSN with TO.
2246    Returns nonzero is successful.  */
2247
2248 static int
2249 try_replace_reg (rtx from, rtx to, rtx insn)
2250 {
2251   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2252   rtx src = 0;
2253   int success = 0;
2254   rtx set = single_set (insn);
2255
2256   /* Usually we substitute easy stuff, so we won't copy everything.
2257      We however need to take care to not duplicate non-trivial CONST
2258      expressions.  */
2259   to = copy_rtx (to);
2260
2261   validate_replace_src_group (from, to, insn);
2262   if (num_changes_pending () && apply_change_group ())
2263     success = 1;
2264
2265   /* Try to simplify SET_SRC if we have substituted a constant.  */
2266   if (success && set && CONSTANT_P (to))
2267     {
2268       src = simplify_rtx (SET_SRC (set));
2269
2270       if (src)
2271         validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0);
2272     }
2273
2274   /* If there is already a REG_EQUAL note, update the expression in it
2275      with our replacement.  */
2276   if (note != 0 && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL)
2277     set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL,
2278                          simplify_replace_rtx (XEXP (note, 0), from,
2279                          copy_rtx (to)));
2280   if (!success && set && reg_mentioned_p (from, SET_SRC (set)))
2281     {
2282       /* If above failed and this is a single set, try to simplify the source of
2283          the set given our substitution.  We could perhaps try this for multiple
2284          SETs, but it probably won't buy us anything.  */
2285       src = simplify_replace_rtx (SET_SRC (set), from, to);
2286
2287       if (!rtx_equal_p (src, SET_SRC (set))
2288           && validate_change (insn, &SET_SRC (set), src, 0))
2289         success = 1;
2290
2291       /* If we've failed to do replacement, have a single SET, don't already
2292          have a note, and have no special SET, add a REG_EQUAL note to not
2293          lose information.  */
2294       if (!success && note == 0 && set != 0
2295           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != ZERO_EXTRACT
2296           && GET_CODE (SET_DEST (set)) != STRICT_LOW_PART)
2297         note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2298     }
2299
2300   /* REG_EQUAL may get simplified into register.
2301      We don't allow that. Remove that note. This code ought
2302      not to happen, because previous code ought to synthesize
2303      reg-reg move, but be on the safe side.  */
2304   if (note && REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUAL && REG_P (XEXP (note, 0)))
2305     remove_note (insn, note);
2306
2307   return success;
2308 }
2309
2310 /* Find a set of REGNOs that are available on entry to INSN's block.  Returns
2311    NULL no such set is found.  */
2312
2313 static struct expr *
2314 find_avail_set (int regno, rtx insn)
2315 {
2316   /* SET1 contains the last set found that can be returned to the caller for
2317      use in a substitution.  */
2318   struct expr *set1 = 0;
2319
2320   /* Loops are not possible here.  To get a loop we would need two sets
2321      available at the start of the block containing INSN.  i.e. we would
2322      need two sets like this available at the start of the block:
2323
2324        (set (reg X) (reg Y))
2325        (set (reg Y) (reg X))
2326
2327      This can not happen since the set of (reg Y) would have killed the
2328      set of (reg X) making it unavailable at the start of this block.  */
2329   while (1)
2330     {
2331       rtx src;
2332       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2333
2334       /* Find a set that is available at the start of the block
2335          which contains INSN.  */
2336       while (set)
2337         {
2338           if (TEST_BIT (cprop_avin[BLOCK_NUM (insn)], set->bitmap_index))
2339             break;
2340           set = next_set (regno, set);
2341         }
2342
2343       /* If no available set was found we've reached the end of the
2344          (possibly empty) copy chain.  */
2345       if (set == 0)
2346         break;
2347
2348       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2349
2350       src = SET_SRC (set->expr);
2351
2352       /* We know the set is available.
2353          Now check that SRC is ANTLOC (i.e. none of the source operands
2354          have changed since the start of the block).
2355
2356          If the source operand changed, we may still use it for the next
2357          iteration of this loop, but we may not use it for substitutions.  */
2358
2359       if (gcse_constant_p (src) || oprs_not_set_p (src, insn))
2360         set1 = set;
2361
2362       /* If the source of the set is anything except a register, then
2363          we have reached the end of the copy chain.  */
2364       if (! REG_P (src))
2365         break;
2366
2367       /* Follow the copy chain, i.e. start another iteration of the loop
2368          and see if we have an available copy into SRC.  */
2369       regno = REGNO (src);
2370     }
2371
2372   /* SET1 holds the last set that was available and anticipatable at
2373      INSN.  */
2374   return set1;
2375 }
2376
2377 /* Subroutine of cprop_insn that tries to propagate constants into
2378    JUMP_INSNS.  JUMP must be a conditional jump.  If SETCC is non-NULL
2379    it is the instruction that immediately precedes JUMP, and must be a
2380    single SET of a register.  FROM is what we will try to replace,
2381    SRC is the constant we will try to substitute for it.  Returns nonzero
2382    if a change was made.  */
2383
2384 static int
2385 cprop_jump (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump, rtx from, rtx src)
2386 {
2387   rtx new_rtx, set_src, note_src;
2388   rtx set = pc_set (jump);
2389   rtx note = find_reg_equal_equiv_note (jump);
2390
2391   if (note)
2392     {
2393       note_src = XEXP (note, 0);
2394       if (GET_CODE (note_src) == EXPR_LIST)
2395         note_src = NULL_RTX;
2396     }
2397   else note_src = NULL_RTX;
2398
2399   /* Prefer REG_EQUAL notes except those containing EXPR_LISTs.  */
2400   set_src = note_src ? note_src : SET_SRC (set);
2401
2402   /* First substitute the SETCC condition into the JUMP instruction,
2403      then substitute that given values into this expanded JUMP.  */
2404   if (setcc != NULL_RTX
2405       && !modified_between_p (from, setcc, jump)
2406       && !modified_between_p (src, setcc, jump))
2407     {
2408       rtx setcc_src;
2409       rtx setcc_set = single_set (setcc);
2410       rtx setcc_note = find_reg_equal_equiv_note (setcc);
2411       setcc_src = (setcc_note && GET_CODE (XEXP (setcc_note, 0)) != EXPR_LIST)
2412                 ? XEXP (setcc_note, 0) : SET_SRC (setcc_set);
2413       set_src = simplify_replace_rtx (set_src, SET_DEST (setcc_set),
2414                                       setcc_src);
2415     }
2416   else
2417     setcc = NULL_RTX;
2418
2419   new_rtx = simplify_replace_rtx (set_src, from, src);
2420
2421   /* If no simplification can be made, then try the next register.  */
2422   if (rtx_equal_p (new_rtx, SET_SRC (set)))
2423     return 0;
2424
2425   /* If this is now a no-op delete it, otherwise this must be a valid insn.  */
2426   if (new_rtx == pc_rtx)
2427     delete_insn (jump);
2428   else
2429     {
2430       /* Ensure the value computed inside the jump insn to be equivalent
2431          to one computed by setcc.  */
2432       if (setcc && modified_in_p (new_rtx, setcc))
2433         return 0;
2434       if (! validate_unshare_change (jump, &SET_SRC (set), new_rtx, 0))
2435         {
2436           /* When (some) constants are not valid in a comparison, and there
2437              are two registers to be replaced by constants before the entire
2438              comparison can be folded into a constant, we need to keep
2439              intermediate information in REG_EQUAL notes.  For targets with
2440              separate compare insns, such notes are added by try_replace_reg.
2441              When we have a combined compare-and-branch instruction, however,
2442              we need to attach a note to the branch itself to make this
2443              optimization work.  */
2444
2445           if (!rtx_equal_p (new_rtx, note_src))
2446             set_unique_reg_note (jump, REG_EQUAL, copy_rtx (new_rtx));
2447           return 0;
2448         }
2449
2450       /* Remove REG_EQUAL note after simplification.  */
2451       if (note_src)
2452         remove_note (jump, note);
2453      }
2454
2455 #ifdef HAVE_cc0
2456   /* Delete the cc0 setter.  */
2457   if (setcc != NULL && CC0_P (SET_DEST (single_set (setcc))))
2458     delete_insn (setcc);
2459 #endif
2460
2461   global_const_prop_count++;
2462   if (dump_file != NULL)
2463     {
2464       fprintf (dump_file,
2465                "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in jump_insn %d with constant ",
2466                REGNO (from), INSN_UID (jump));
2467       print_rtl (dump_file, src);
2468       fprintf (dump_file, "\n");
2469     }
2470   purge_dead_edges (bb);
2471
2472   /* If a conditional jump has been changed into unconditional jump, remove
2473      the jump and make the edge fallthru - this is always called in
2474      cfglayout mode.  */
2475   if (new_rtx != pc_rtx && simplejump_p (jump))
2476     {
2477       edge e;
2478       edge_iterator ei;
2479
2480       for (ei = ei_start (bb->succs); (e = ei_safe_edge (ei)); ei_next (&ei))
2481         if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
2482             && BB_HEAD (e->dest) == JUMP_LABEL (jump))
2483           {
2484             e->flags |= EDGE_FALLTHRU;
2485             break;
2486           }
2487       delete_insn (jump);
2488     }
2489
2490   return 1;
2491 }
2492
2493 static bool
2494 constprop_register (rtx insn, rtx from, rtx to)
2495 {
2496   rtx sset;
2497
2498   /* Check for reg or cc0 setting instructions followed by
2499      conditional branch instructions first.  */
2500   if ((sset = single_set (insn)) != NULL
2501       && NEXT_INSN (insn)
2502       && any_condjump_p (NEXT_INSN (insn)) && onlyjump_p (NEXT_INSN (insn)))
2503     {
2504       rtx dest = SET_DEST (sset);
2505       if ((REG_P (dest) || CC0_P (dest))
2506           && cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), insn, NEXT_INSN (insn), from, to))
2507         return 1;
2508     }
2509
2510   /* Handle normal insns next.  */
2511   if (NONJUMP_INSN_P (insn)
2512       && try_replace_reg (from, to, insn))
2513     return 1;
2514
2515   /* Try to propagate a CONST_INT into a conditional jump.
2516      We're pretty specific about what we will handle in this
2517      code, we can extend this as necessary over time.
2518
2519      Right now the insn in question must look like
2520      (set (pc) (if_then_else ...))  */
2521   else if (any_condjump_p (insn) && onlyjump_p (insn))
2522     return cprop_jump (BLOCK_FOR_INSN (insn), NULL, insn, from, to);
2523   return 0;
2524 }
2525
2526 /* Perform constant and copy propagation on INSN.
2527    The result is nonzero if a change was made.  */
2528
2529 static int
2530 cprop_insn (rtx insn)
2531 {
2532   struct reg_use *reg_used;
2533   int changed = 0;
2534   rtx note;
2535
2536   if (!INSN_P (insn))
2537     return 0;
2538
2539   reg_use_count = 0;
2540   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2541
2542   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2543
2544   /* We may win even when propagating constants into notes.  */
2545   if (note)
2546     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2547
2548   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2549        reg_used++, reg_use_count--)
2550     {
2551       unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
2552       rtx pat, src;
2553       struct expr *set;
2554
2555       /* If the register has already been set in this block, there's
2556          nothing we can do.  */
2557       if (! oprs_not_set_p (reg_used->reg_rtx, insn))
2558         continue;
2559
2560       /* Find an assignment that sets reg_used and is available
2561          at the start of the block.  */
2562       set = find_avail_set (regno, insn);
2563       if (! set)
2564         continue;
2565
2566       pat = set->expr;
2567       /* ??? We might be able to handle PARALLELs.  Later.  */
2568       gcc_assert (GET_CODE (pat) == SET);
2569
2570       src = SET_SRC (pat);
2571
2572       /* Constant propagation.  */
2573       if (gcse_constant_p (src))
2574         {
2575           if (constprop_register (insn, reg_used->reg_rtx, src))
2576             {
2577               changed = 1;
2578               global_const_prop_count++;
2579               if (dump_file != NULL)
2580                 {
2581                   fprintf (dump_file, "GLOBAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ", regno);
2582                   fprintf (dump_file, "insn %d with constant ", INSN_UID (insn));
2583                   print_rtl (dump_file, src);
2584                   fprintf (dump_file, "\n");
2585                 }
2586               if (INSN_DELETED_P (insn))
2587                 return 1;
2588             }
2589         }
2590       else if (REG_P (src)
2591                && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2592                && REGNO (src) != regno)
2593         {
2594           if (try_replace_reg (reg_used->reg_rtx, src, insn))
2595             {
2596               changed = 1;
2597               global_copy_prop_count++;
2598               if (dump_file != NULL)
2599                 {
2600                   fprintf (dump_file, "GLOBAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
2601                            regno, INSN_UID (insn));
2602                   fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (src));
2603                 }
2604
2605               /* The original insn setting reg_used may or may not now be
2606                  deletable.  We leave the deletion to flow.  */
2607               /* FIXME: If it turns out that the insn isn't deletable,
2608                  then we may have unnecessarily extended register lifetimes
2609                  and made things worse.  */
2610             }
2611         }
2612     }
2613
2614   if (changed && DEBUG_INSN_P (insn))
2615     return 0;
2616
2617   return changed;
2618 }
2619
2620 /* Like find_used_regs, but avoid recording uses that appear in
2621    input-output contexts such as zero_extract or pre_dec.  This
2622    restricts the cases we consider to those for which local cprop
2623    can legitimately make replacements.  */
2624
2625 static void
2626 local_cprop_find_used_regs (rtx *xptr, void *data)
2627 {
2628   rtx x = *xptr;
2629
2630   if (x == 0)
2631     return;
2632
2633   switch (GET_CODE (x))
2634     {
2635     case ZERO_EXTRACT:
2636     case SIGN_EXTRACT:
2637     case STRICT_LOW_PART:
2638       return;
2639
2640     case PRE_DEC:
2641     case PRE_INC:
2642     case POST_DEC:
2643     case POST_INC:
2644     case PRE_MODIFY:
2645     case POST_MODIFY:
2646       /* Can only legitimately appear this early in the context of
2647          stack pushes for function arguments, but handle all of the
2648          codes nonetheless.  */
2649       return;
2650
2651     case SUBREG:
2652       /* Setting a subreg of a register larger than word_mode leaves
2653          the non-written words unchanged.  */
2654       if (GET_MODE_BITSIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (x))) > BITS_PER_WORD)
2655         return;
2656       break;
2657
2658     default:
2659       break;
2660     }
2661
2662   find_used_regs (xptr, data);
2663 }
2664
2665 /* Try to perform local const/copy propagation on X in INSN.  */
2666
2667 static bool
2668 do_local_cprop (rtx x, rtx insn)
2669 {
2670   rtx newreg = NULL, newcnst = NULL;
2671
2672   /* Rule out USE instructions and ASM statements as we don't want to
2673      change the hard registers mentioned.  */
2674   if (REG_P (x)
2675       && (REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2676           || (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
2677               && asm_noperands (PATTERN (insn)) < 0)))
2678     {
2679       cselib_val *val = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
2680       struct elt_loc_list *l;
2681
2682       if (!val)
2683         return false;
2684       for (l = val->locs; l; l = l->next)
2685         {
2686           rtx this_rtx = l->loc;
2687           rtx note;
2688
2689           if (gcse_constant_p (this_rtx))
2690             newcnst = this_rtx;
2691           if (REG_P (this_rtx) && REGNO (this_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2692               /* Don't copy propagate if it has attached REG_EQUIV note.
2693                  At this point this only function parameters should have
2694                  REG_EQUIV notes and if the argument slot is used somewhere
2695                  explicitly, it means address of parameter has been taken,
2696                  so we should not extend the lifetime of the pseudo.  */
2697               && (!(note = find_reg_note (l->setting_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
2698                   || ! MEM_P (XEXP (note, 0))))
2699             newreg = this_rtx;
2700         }
2701       if (newcnst && constprop_register (insn, x, newcnst))
2702         {
2703           if (dump_file != NULL)
2704             {
2705               fprintf (dump_file, "LOCAL CONST-PROP: Replacing reg %d in ",
2706                        REGNO (x));
2707               fprintf (dump_file, "insn %d with constant ",
2708                        INSN_UID (insn));
2709               print_rtl (dump_file, newcnst);
2710               fprintf (dump_file, "\n");
2711             }
2712           local_const_prop_count++;
2713           return true;
2714         }
2715       else if (newreg && newreg != x && try_replace_reg (x, newreg, insn))
2716         {
2717           if (dump_file != NULL)
2718             {
2719               fprintf (dump_file,
2720                        "LOCAL COPY-PROP: Replacing reg %d in insn %d",
2721                        REGNO (x), INSN_UID (insn));
2722               fprintf (dump_file, " with reg %d\n", REGNO (newreg));
2723             }
2724           local_copy_prop_count++;
2725           return true;
2726         }
2727     }
2728   return false;
2729 }
2730
2731 /* Do local const/copy propagation (i.e. within each basic block).  */
2732
2733 static int
2734 local_cprop_pass (void)
2735 {
2736   basic_block bb;
2737   rtx insn;
2738   struct reg_use *reg_used;
2739   bool changed = false;
2740
2741   cselib_init (false);
2742   FOR_EACH_BB (bb)
2743     {
2744       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
2745         {
2746           if (INSN_P (insn))
2747             {
2748               rtx note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2749               do
2750                 {
2751                   reg_use_count = 0;
2752                   note_uses (&PATTERN (insn), local_cprop_find_used_regs,
2753                              NULL);
2754                   if (note)
2755                     local_cprop_find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2756
2757                   for (reg_used = &reg_use_table[0]; reg_use_count > 0;
2758                        reg_used++, reg_use_count--)
2759                     {
2760                       if (do_local_cprop (reg_used->reg_rtx, insn))
2761                         {
2762                           changed = true;
2763                           break;
2764                         }
2765                     }
2766                   if (INSN_DELETED_P (insn))
2767                     break;
2768                 }
2769               while (reg_use_count);
2770             }
2771           cselib_process_insn (insn);
2772         }
2773
2774       /* Forget everything at the end of a basic block.  */
2775       cselib_clear_table ();
2776     }
2777
2778   cselib_finish ();
2779
2780   return changed;
2781 }
2782
2783 /* Similar to get_condition, only the resulting condition must be
2784    valid at JUMP, instead of at EARLIEST.
2785
2786    This differs from noce_get_condition in ifcvt.c in that we prefer not to
2787    settle for the condition variable in the jump instruction being integral.
2788    We prefer to be able to record the value of a user variable, rather than
2789    the value of a temporary used in a condition.  This could be solved by
2790    recording the value of *every* register scanned by canonicalize_condition,
2791    but this would require some code reorganization.  */
2792
2793 rtx
2794 fis_get_condition (rtx jump)
2795 {
2796   return get_condition (jump, NULL, false, true);
2797 }
2798
2799 /* Check the comparison COND to see if we can safely form an implicit set from
2800    it.  COND is either an EQ or NE comparison.  */
2801
2802 static bool
2803 implicit_set_cond_p (const_rtx cond)
2804 {
2805   const enum machine_mode mode = GET_MODE (XEXP (cond, 0));
2806   const_rtx cst = XEXP (cond, 1);
2807
2808   /* We can't perform this optimization if either operand might be or might
2809      contain a signed zero.  */
2810   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
2811     {
2812       /* It is sufficient to check if CST is or contains a zero.  We must
2813          handle float, complex, and vector.  If any subpart is a zero, then
2814          the optimization can't be performed.  */
2815       /* ??? The complex and vector checks are not implemented yet.  We just
2816          always return zero for them.  */
2817       if (GET_CODE (cst) == CONST_DOUBLE)
2818         {
2819           REAL_VALUE_TYPE d;
2820           REAL_VALUE_FROM_CONST_DOUBLE (d, cst);
2821           if (REAL_VALUES_EQUAL (d, dconst0))
2822             return 0;
2823         }
2824       else
2825         return 0;
2826     }
2827
2828   return gcse_constant_p (cst);
2829 }
2830
2831 /* Find the implicit sets of a function.  An "implicit set" is a constraint
2832    on the value of a variable, implied by a conditional jump.  For example,
2833    following "if (x == 2)", the then branch may be optimized as though the
2834    conditional performed an "explicit set", in this example, "x = 2".  This
2835    function records the set patterns that are implicit at the start of each
2836    basic block.
2837
2838    FIXME: This would be more effective if critical edges are pre-split.  As
2839           it is now, we can't record implicit sets for blocks that have
2840           critical successor edges.  This results in missed optimizations
2841           and in more (unnecessary) work in cfgcleanup.c:thread_jump().  */
2842
2843 static void
2844 find_implicit_sets (void)
2845 {
2846   basic_block bb, dest;
2847   unsigned int count;
2848   rtx cond, new_rtx;
2849
2850   count = 0;
2851   FOR_EACH_BB (bb)
2852     /* Check for more than one successor.  */
2853     if (EDGE_COUNT (bb->succs) > 1)
2854       {
2855         cond = fis_get_condition (BB_END (bb));
2856
2857         if (cond
2858             && (GET_CODE (cond) == EQ || GET_CODE (cond) == NE)
2859             && REG_P (XEXP (cond, 0))
2860             && REGNO (XEXP (cond, 0)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
2861             && implicit_set_cond_p (cond))
2862           {
2863             dest = GET_CODE (cond) == EQ ? BRANCH_EDGE (bb)->dest
2864                                          : FALLTHRU_EDGE (bb)->dest;
2865
2866             if (dest
2867                 /* Record nothing for a critical edge.  */
2868                 && single_pred_p (dest)
2869                 && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
2870               {
2871                 new_rtx = gen_rtx_SET (VOIDmode, XEXP (cond, 0),
2872                                              XEXP (cond, 1));
2873                 implicit_sets[dest->index] = new_rtx;
2874                 if (dump_file)
2875                   {
2876                     fprintf(dump_file, "Implicit set of reg %d in ",
2877                             REGNO (XEXP (cond, 0)));
2878                     fprintf(dump_file, "basic block %d\n", dest->index);
2879                   }
2880                 count++;
2881               }
2882           }
2883       }
2884
2885   if (dump_file)
2886     fprintf (dump_file, "Found %d implicit sets\n", count);
2887 }
2888
2889 /* Bypass conditional jumps.  */
2890
2891 /* The value of last_basic_block at the beginning of the jump_bypass
2892    pass.  The use of redirect_edge_and_branch_force may introduce new
2893    basic blocks, but the data flow analysis is only valid for basic
2894    block indices less than bypass_last_basic_block.  */
2895
2896 static int bypass_last_basic_block;
2897
2898 /* Find a set of REGNO to a constant that is available at the end of basic
2899    block BB.  Returns NULL if no such set is found.  Based heavily upon
2900    find_avail_set.  */
2901
2902 static struct expr *
2903 find_bypass_set (int regno, int bb)
2904 {
2905   struct expr *result = 0;
2906
2907   for (;;)
2908     {
2909       rtx src;
2910       struct expr *set = lookup_set (regno, &set_hash_table);
2911
2912       while (set)
2913         {
2914           if (TEST_BIT (cprop_avout[bb], set->bitmap_index))
2915             break;
2916           set = next_set (regno, set);
2917         }
2918
2919       if (set == 0)
2920         break;
2921
2922       gcc_assert (GET_CODE (set->expr) == SET);
2923
2924       src = SET_SRC (set->expr);
2925       if (gcse_constant_p (src))
2926         result = set;
2927
2928       if (! REG_P (src))
2929         break;
2930
2931       regno = REGNO (src);
2932     }
2933   return result;
2934 }
2935
2936
2937 /* Subroutine of bypass_block that checks whether a pseudo is killed by
2938    any of the instructions inserted on an edge.  Jump bypassing places
2939    condition code setters on CFG edges using insert_insn_on_edge.  This
2940    function is required to check that our data flow analysis is still
2941    valid prior to commit_edge_insertions.  */
2942
2943 static bool
2944 reg_killed_on_edge (const_rtx reg, const_edge e)
2945 {
2946   rtx insn;
2947
2948   for (insn = e->insns.r; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2949     if (INSN_P (insn) && reg_set_p (reg, insn))
2950       return true;
2951
2952   return false;
2953 }
2954
2955 /* Subroutine of bypass_conditional_jumps that attempts to bypass the given
2956    basic block BB which has more than one predecessor.  If not NULL, SETCC
2957    is the first instruction of BB, which is immediately followed by JUMP_INSN
2958    JUMP.  Otherwise, SETCC is NULL, and JUMP is the first insn of BB.
2959    Returns nonzero if a change was made.
2960
2961    During the jump bypassing pass, we may place copies of SETCC instructions
2962    on CFG edges.  The following routine must be careful to pay attention to
2963    these inserted insns when performing its transformations.  */
2964
2965 static int
2966 bypass_block (basic_block bb, rtx setcc, rtx jump)
2967 {
2968   rtx insn, note;
2969   edge e, edest;
2970   int i, change;
2971   int may_be_loop_header;
2972   unsigned removed_p;
2973   edge_iterator ei;
2974
2975   insn = (setcc != NULL) ? setcc : jump;
2976
2977   /* Determine set of register uses in INSN.  */
2978   reg_use_count = 0;
2979   note_uses (&PATTERN (insn), find_used_regs, NULL);
2980   note = find_reg_equal_equiv_note (insn);
2981   if (note)
2982     find_used_regs (&XEXP (note, 0), NULL);
2983
2984   may_be_loop_header = false;
2985   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
2986     if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2987       {
2988         may_be_loop_header = true;
2989         break;
2990       }
2991
2992   change = 0;
2993   for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei)); )
2994     {
2995       removed_p = 0;
2996
2997       if (e->flags & EDGE_COMPLEX)
2998         {
2999           ei_next (&ei);
3000           continue;
3001         }
3002
3003       /* We can't redirect edges from new basic blocks.  */
3004       if (e->src->index >= bypass_last_basic_block)
3005         {
3006           ei_next (&ei);
3007           continue;
3008         }
3009
3010       /* The irreducible loops created by redirecting of edges entering the
3011          loop from outside would decrease effectiveness of some of the following
3012          optimizations, so prevent this.  */
3013       if (may_be_loop_header
3014           && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3015         {
3016           ei_next (&ei);
3017           continue;
3018         }
3019
3020       for (i = 0; i < reg_use_count; i++)
3021         {
3022           struct reg_use *reg_used = &reg_use_table[i];
3023           unsigned int regno = REGNO (reg_used->reg_rtx);
3024           basic_block dest, old_dest;
3025           struct expr *set;
3026           rtx src, new_rtx;
3027
3028           set = find_bypass_set (regno, e->src->index);
3029
3030           if (! set)
3031             continue;
3032
3033           /* Check the data flow is valid after edge insertions.  */
3034           if (e->insns.r && reg_killed_on_edge (reg_used->reg_rtx, e))
3035             continue;
3036
3037           src = SET_SRC (pc_set (jump));
3038
3039           if (setcc != NULL)
3040               src = simplify_replace_rtx (src,
3041                                           SET_DEST (PATTERN (setcc)),
3042                                           SET_SRC (PATTERN (setcc)));
3043
3044           new_rtx = simplify_replace_rtx (src, reg_used->reg_rtx,
3045                                       SET_SRC (set->expr));
3046
3047           /* Jump bypassing may have already placed instructions on
3048              edges of the CFG.  We can't bypass an outgoing edge that
3049              has instructions associated with it, as these insns won't
3050              get executed if the incoming edge is redirected.  */
3051
3052           if (new_rtx == pc_rtx)
3053             {
3054               edest = FALLTHRU_EDGE (bb);
3055               dest = edest->insns.r ? NULL : edest->dest;
3056             }
3057           else if (GET_CODE (new_rtx) == LABEL_REF)
3058             {
3059               dest = BLOCK_FOR_INSN (XEXP (new_rtx, 0));
3060               /* Don't bypass edges containing instructions.  */
3061               edest = find_edge (bb, dest);
3062               if (edest && edest->insns.r)
3063                 dest = NULL;
3064             }
3065           else
3066             dest = NULL;
3067
3068           /* Avoid unification of the edge with other edges from original
3069              branch.  We would end up emitting the instruction on "both"
3070              edges.  */
3071
3072           if (dest && setcc && !CC0_P (SET_DEST (PATTERN (setcc)))
3073               && find_edge (e->src, dest))
3074             dest = NULL;
3075
3076           old_dest = e->dest;
3077           if (dest != NULL
3078               && dest != old_dest
3079               && dest != EXIT_BLOCK_PTR)
3080             {
3081               redirect_edge_and_branch_force (e, dest);
3082
3083               /* Copy the register setter to the redirected edge.
3084                  Don't copy CC0 setters, as CC0 is dead after jump.  */
3085               if (setcc)
3086                 {
3087                   rtx pat = PATTERN (setcc);
3088                   if (!CC0_P (SET_DEST (pat)))
3089                     insert_insn_on_edge (copy_insn (pat), e);
3090                 }
3091
3092               if (dump_file != NULL)
3093                 {
3094                   fprintf (dump_file, "JUMP-BYPASS: Proved reg %d "
3095                                       "in jump_insn %d equals constant ",
3096                            regno, INSN_UID (jump));
3097                   print_rtl (dump_file, SET_SRC (set->expr));
3098                   fprintf (dump_file, "\nBypass edge from %d->%d to %d\n",
3099                            e->src->index, old_dest->index, dest->index);
3100                 }
3101               change = 1;
3102               removed_p = 1;
3103               break;
3104             }
3105         }
3106       if (!removed_p)
3107         ei_next (&ei);
3108     }
3109   return change;
3110 }
3111
3112 /* Find basic blocks with more than one predecessor that only contain a
3113    single conditional jump.  If the result of the comparison is known at
3114    compile-time from any incoming edge, redirect that edge to the
3115    appropriate target.  Returns nonzero if a change was made.
3116
3117    This function is now mis-named, because we also handle indirect jumps.  */
3118
3119 static int
3120 bypass_conditional_jumps (void)
3121 {
3122   basic_block bb;
3123   int changed;
3124   rtx setcc;
3125   rtx insn;
3126   rtx dest;
3127
3128   /* Note we start at block 1.  */
3129   if (ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR)
3130     return 0;
3131
3132   bypass_last_basic_block = last_basic_block;
3133   mark_dfs_back_edges ();
3134
3135   changed = 0;
3136   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb,
3137                   EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3138     {
3139       /* Check for more than one predecessor.  */
3140       if (!single_pred_p (bb))
3141         {
3142           setcc = NULL_RTX;
3143           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3144             if (DEBUG_INSN_P (insn))
3145               continue;
3146             else if (NONJUMP_INSN_P (insn))
3147               {
3148                 if (setcc)
3149                   break;
3150                 if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != SET)
3151                   break;
3152
3153                 dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
3154                 if (REG_P (dest) || CC0_P (dest))
3155                   setcc = insn;
3156                 else
3157                   break;
3158               }
3159             else if (JUMP_P (insn))
3160               {
3161                 if ((any_condjump_p (insn) || computed_jump_p (insn))
3162                     && onlyjump_p (insn))
3163                   changed |= bypass_block (bb, setcc, insn);
3164                 break;
3165               }
3166             else if (INSN_P (insn))
3167               break;
3168         }
3169     }
3170
3171   /* If we bypassed any register setting insns, we inserted a
3172      copy on the redirected edge.  These need to be committed.  */
3173   if (changed)
3174     commit_edge_insertions ();
3175
3176   return changed;
3177 }
3178 \f
3179 /* Compute PRE+LCM working variables.  */
3180
3181 /* Local properties of expressions.  */
3182 /* Nonzero for expressions that are transparent in the block.  */
3183 static sbitmap *transp;
3184
3185 /* Nonzero for expressions that are transparent at the end of the block.
3186    This is only zero for expressions killed by abnormal critical edge
3187    created by a calls.  */
3188 static sbitmap *transpout;
3189
3190 /* Nonzero for expressions that are computed (available) in the block.  */
3191 static sbitmap *comp;
3192
3193 /* Nonzero for expressions that are locally anticipatable in the block.  */
3194 static sbitmap *antloc;
3195
3196 /* Nonzero for expressions where this block is an optimal computation
3197    point.  */
3198 static sbitmap *pre_optimal;
3199
3200 /* Nonzero for expressions which are redundant in a particular block.  */
3201 static sbitmap *pre_redundant;
3202
3203 /* Nonzero for expressions which should be inserted on a specific edge.  */
3204 static sbitmap *pre_insert_map;
3205
3206 /* Nonzero for expressions which should be deleted in a specific block.  */
3207 static sbitmap *pre_delete_map;
3208
3209 /* Contains the edge_list returned by pre_edge_lcm.  */
3210 static struct edge_list *edge_list;
3211
3212 /* Allocate vars used for PRE analysis.  */
3213
3214 static void
3215 alloc_pre_mem (int n_blocks, int n_exprs)
3216 {
3217   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3218   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3219   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3220
3221   pre_optimal = NULL;
3222   pre_redundant = NULL;
3223   pre_insert_map = NULL;
3224   pre_delete_map = NULL;
3225   ae_kill = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
3226
3227   /* pre_insert and pre_delete are allocated later.  */
3228 }
3229
3230 /* Free vars used for PRE analysis.  */
3231
3232 static void
3233 free_pre_mem (void)
3234 {
3235   sbitmap_vector_free (transp);
3236   sbitmap_vector_free (comp);
3237
3238   /* ANTLOC and AE_KILL are freed just after pre_lcm finishes.  */
3239
3240   if (pre_optimal)
3241     sbitmap_vector_free (pre_optimal);
3242   if (pre_redundant)
3243     sbitmap_vector_free (pre_redundant);
3244   if (pre_insert_map)
3245     sbitmap_vector_free (pre_insert_map);
3246   if (pre_delete_map)
3247     sbitmap_vector_free (pre_delete_map);
3248
3249   transp = comp = NULL;
3250   pre_optimal = pre_redundant = pre_insert_map = pre_delete_map = NULL;
3251 }
3252
3253 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by PRE.  */
3254
3255 static void
3256 compute_pre_data (void)
3257 {
3258   sbitmap trapping_expr;
3259   basic_block bb;
3260   unsigned int ui;
3261
3262   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
3263   sbitmap_vector_zero (ae_kill, last_basic_block);
3264
3265   /* Collect expressions which might trap.  */
3266   trapping_expr = sbitmap_alloc (expr_hash_table.n_elems);
3267   sbitmap_zero (trapping_expr);
3268   for (ui = 0; ui < expr_hash_table.size; ui++)
3269     {
3270       struct expr *e;
3271       for (e = expr_hash_table.table[ui]; e != NULL; e = e->next_same_hash)
3272         if (may_trap_p (e->expr))
3273           SET_BIT (trapping_expr, e->bitmap_index);
3274     }
3275
3276   /* Compute ae_kill for each basic block using:
3277
3278      ~(TRANSP | COMP)
3279   */
3280
3281   FOR_EACH_BB (bb)
3282     {
3283       edge e;
3284       edge_iterator ei;
3285
3286       /* If the current block is the destination of an abnormal edge, we
3287          kill all trapping expressions because we won't be able to properly
3288          place the instruction on the edge.  So make them neither
3289          anticipatable nor transparent.  This is fairly conservative.  */
3290       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3291         if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
3292           {
3293             sbitmap_difference (antloc[bb->index], antloc[bb->index], trapping_expr);
3294             sbitmap_difference (transp[bb->index], transp[bb->index], trapping_expr);
3295             break;
3296           }
3297
3298       sbitmap_a_or_b (ae_kill[bb->index], transp[bb->index], comp[bb->index]);
3299       sbitmap_not (ae_kill[bb->index], ae_kill[bb->index]);
3300     }
3301
3302   edge_list = pre_edge_lcm (expr_hash_table.n_elems, transp, comp, antloc,
3303                             ae_kill, &pre_insert_map, &pre_delete_map);
3304   sbitmap_vector_free (antloc);
3305   antloc = NULL;
3306   sbitmap_vector_free (ae_kill);
3307   ae_kill = NULL;
3308   sbitmap_free (trapping_expr);
3309 }
3310 \f
3311 /* PRE utilities */
3312
3313 /* Return nonzero if an occurrence of expression EXPR in OCCR_BB would reach
3314    block BB.
3315
3316    VISITED is a pointer to a working buffer for tracking which BB's have
3317    been visited.  It is NULL for the top-level call.
3318
3319    We treat reaching expressions that go through blocks containing the same
3320    reaching expression as "not reaching".  E.g. if EXPR is generated in blocks
3321    2 and 3, INSN is in block 4, and 2->3->4, we treat the expression in block
3322    2 as not reaching.  The intent is to improve the probability of finding
3323    only one reaching expression and to reduce register lifetimes by picking
3324    the closest such expression.  */
3325
3326 static int
3327 pre_expr_reaches_here_p_work (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb, char *visited)
3328 {
3329   edge pred;
3330   edge_iterator ei;
3331
3332   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
3333     {
3334       basic_block pred_bb = pred->src;
3335
3336       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR
3337           /* Has predecessor has already been visited?  */
3338           || visited[pred_bb->index])
3339         ;/* Nothing to do.  */
3340
3341       /* Does this predecessor generate this expression?  */
3342       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3343         {
3344           /* Is this the occurrence we're looking for?
3345              Note that there's only one generating occurrence per block
3346              so we just need to check the block number.  */
3347           if (occr_bb == pred_bb)
3348             return 1;
3349
3350           visited[pred_bb->index] = 1;
3351         }
3352       /* Ignore this predecessor if it kills the expression.  */
3353       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr->bitmap_index))
3354         visited[pred_bb->index] = 1;
3355
3356       /* Neither gen nor kill.  */
3357       else
3358         {
3359           visited[pred_bb->index] = 1;
3360           if (pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, pred_bb, visited))
3361             return 1;
3362         }
3363     }
3364
3365   /* All paths have been checked.  */
3366   return 0;
3367 }
3368
3369 /* The wrapper for pre_expr_reaches_here_work that ensures that any
3370    memory allocated for that function is returned.  */
3371
3372 static int
3373 pre_expr_reaches_here_p (basic_block occr_bb, struct expr *expr, basic_block bb)
3374 {
3375   int rval;
3376   char *visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
3377
3378   rval = pre_expr_reaches_here_p_work (occr_bb, expr, bb, visited);
3379
3380   free (visited);
3381   return rval;
3382 }
3383 \f
3384
3385 /* Given an expr, generate RTL which we can insert at the end of a BB,
3386    or on an edge.  Set the block number of any insns generated to
3387    the value of BB.  */
3388
3389 static rtx
3390 process_insert_insn (struct expr *expr)
3391 {
3392   rtx reg = expr->reaching_reg;
3393   rtx exp = copy_rtx (expr->expr);
3394   rtx pat;
3395
3396   start_sequence ();
3397
3398   /* If the expression is something that's an operand, like a constant,
3399      just copy it to a register.  */
3400   if (general_operand (exp, GET_MODE (reg)))
3401     emit_move_insn (reg, exp);
3402
3403   /* Otherwise, make a new insn to compute this expression and make sure the
3404      insn will be recognized (this also adds any needed CLOBBERs).  Copy the
3405      expression to make sure we don't have any sharing issues.  */
3406   else
3407     {
3408       rtx insn = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, exp));
3409
3410       if (insn_invalid_p (insn))
3411         gcc_unreachable ();
3412     }
3413
3414
3415   pat = get_insns ();
3416   end_sequence ();
3417
3418   return pat;
3419 }
3420
3421 /* Add EXPR to the end of basic block BB.
3422
3423    This is used by both the PRE and code hoisting.
3424
3425    For PRE, we want to verify that the expr is either transparent
3426    or locally anticipatable in the target block.  This check makes
3427    no sense for code hoisting.  */
3428
3429 static void
3430 insert_insn_end_basic_block (struct expr *expr, basic_block bb, int pre)
3431 {
3432   rtx insn = BB_END (bb);
3433   rtx new_insn;
3434   rtx reg = expr->reaching_reg;
3435   int regno = REGNO (reg);
3436   rtx pat, pat_end;
3437
3438   pat = process_insert_insn (expr);
3439   gcc_assert (pat && INSN_P (pat));
3440
3441   pat_end = pat;
3442   while (NEXT_INSN (pat_end) != NULL_RTX)
3443     pat_end = NEXT_INSN (pat_end);
3444
3445   /* If the last insn is a jump, insert EXPR in front [taking care to
3446      handle cc0, etc. properly].  Similarly we need to care trapping
3447      instructions in presence of non-call exceptions.  */
3448
3449   if (JUMP_P (insn)
3450       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
3451           && (!single_succ_p (bb)
3452               || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL)))
3453     {
3454 #ifdef HAVE_cc0
3455       rtx note;
3456 #endif
3457       /* It should always be the case that we can put these instructions
3458          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
3459          Check this.  */
3460       gcc_assert (!NONJUMP_INSN_P (insn) || !pre
3461                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
3462                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
3463
3464       /* If this is a jump table, then we can't insert stuff here.  Since
3465          we know the previous real insn must be the tablejump, we insert
3466          the new instruction just before the tablejump.  */
3467       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_VEC
3468           || GET_CODE (PATTERN (insn)) == ADDR_DIFF_VEC)
3469         insn = prev_real_insn (insn);
3470
3471 #ifdef HAVE_cc0
3472       /* FIXME: 'twould be nice to call prev_cc0_setter here but it aborts
3473          if cc0 isn't set.  */
3474       note = find_reg_note (insn, REG_CC_SETTER, NULL_RTX);
3475       if (note)
3476         insn = XEXP (note, 0);
3477       else
3478         {
3479           rtx maybe_cc0_setter = prev_nonnote_insn (insn);
3480           if (maybe_cc0_setter
3481               && INSN_P (maybe_cc0_setter)
3482               && sets_cc0_p (PATTERN (maybe_cc0_setter)))
3483             insn = maybe_cc0_setter;
3484         }
3485 #endif
3486       /* FIXME: What if something in cc0/jump uses value set in new insn?  */
3487       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn, bb);
3488     }
3489
3490   /* Likewise if the last insn is a call, as will happen in the presence
3491      of exception handling.  */
3492   else if (CALL_P (insn)
3493            && (!single_succ_p (bb)
3494                || single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL))
3495     {
3496       /* Keeping in mind SMALL_REGISTER_CLASSES and parameters in registers,
3497          we search backward and place the instructions before the first
3498          parameter is loaded.  Do this for everyone for consistency and a
3499          presumption that we'll get better code elsewhere as well.
3500
3501          It should always be the case that we can put these instructions
3502          anywhere in the basic block with performing PRE optimizations.
3503          Check this.  */
3504
3505       gcc_assert (!pre
3506                   || TEST_BIT (antloc[bb->index], expr->bitmap_index)
3507                   || TEST_BIT (transp[bb->index], expr->bitmap_index));
3508
3509       /* Since different machines initialize their parameter registers
3510          in different orders, assume nothing.  Collect the set of all
3511          parameter registers.  */
3512       insn = find_first_parameter_load (insn, BB_HEAD (bb));
3513
3514       /* If we found all the parameter loads, then we want to insert
3515          before the first parameter load.
3516
3517          If we did not find all the parameter loads, then we might have
3518          stopped on the head of the block, which could be a CODE_LABEL.
3519          If we inserted before the CODE_LABEL, then we would be putting
3520          the insn in the wrong basic block.  In that case, put the insn
3521          after the CODE_LABEL.  Also, respect NOTE_INSN_BASIC_BLOCK.  */
3522       while (LABEL_P (insn)
3523              || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
3524         insn = NEXT_INSN (insn);
3525
3526       new_insn = emit_insn_before_noloc (pat, insn, bb);
3527     }
3528   else
3529     new_insn = emit_insn_after_noloc (pat, insn, bb);
3530
3531   while (1)
3532     {
3533       if (INSN_P (pat))
3534         add_label_notes (PATTERN (pat), new_insn);
3535       if (pat == pat_end)
3536         break;
3537       pat = NEXT_INSN (pat);
3538     }
3539
3540   gcse_create_count++;
3541
3542   if (dump_file)
3543     {
3544       fprintf (dump_file, "PRE/HOIST: end of bb %d, insn %d, ",
3545                bb->index, INSN_UID (new_insn));
3546       fprintf (dump_file, "copying expression %d to reg %d\n",
3547                expr->bitmap_index, regno);
3548     }
3549 }
3550
3551 /* Insert partially redundant expressions on edges in the CFG to make
3552    the expressions fully redundant.  */
3553
3554 static int
3555 pre_edge_insert (struct edge_list *edge_list, struct expr **index_map)
3556 {
3557   int e, i, j, num_edges, set_size, did_insert = 0;
3558   sbitmap *inserted;
3559
3560   /* Where PRE_INSERT_MAP is nonzero, we add the expression on that edge
3561      if it reaches any of the deleted expressions.  */
3562
3563   set_size = pre_insert_map[0]->size;
3564   num_edges = NUM_EDGES (edge_list);
3565   inserted = sbitmap_vector_alloc (num_edges, expr_hash_table.n_elems);
3566   sbitmap_vector_zero (inserted, num_edges);
3567
3568   for (e = 0; e < num_edges; e++)
3569     {
3570       int indx;
3571       basic_block bb = INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, e);
3572
3573       for (i = indx = 0; i < set_size; i++, indx += SBITMAP_ELT_BITS)
3574         {
3575           SBITMAP_ELT_TYPE insert = pre_insert_map[e]->elms[i];
3576
3577           for (j = indx; insert && j < (int) expr_hash_table.n_elems; j++, insert >>= 1)
3578             if ((insert & 1) != 0 && index_map[j]->reaching_reg != NULL_RTX)
3579               {
3580                 struct expr *expr = index_map[j];
3581                 struct occr *occr;
3582
3583                 /* Now look at each deleted occurrence of this expression.  */
3584                 for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
3585                   {
3586                     if (! occr->deleted_p)
3587                       continue;
3588
3589                     /* Insert this expression on this edge if it would
3590                        reach the deleted occurrence in BB.  */
3591                     if (!TEST_BIT (inserted[e], j))
3592                       {
3593                         rtx insn;
3594                         edge eg = INDEX_EDGE (edge_list, e);
3595
3596                         /* We can't insert anything on an abnormal and
3597                            critical edge, so we insert the insn at the end of
3598                            the previous block. There are several alternatives
3599                            detailed in Morgans book P277 (sec 10.5) for
3600                            handling this situation.  This one is easiest for
3601                            now.  */
3602
3603                         if (eg->flags & EDGE_ABNORMAL)
3604                           insert_insn_end_basic_block (index_map[j], bb, 0);
3605                         else
3606                           {
3607                             insn = process_insert_insn (index_map[j]);
3608                             insert_insn_on_edge (insn, eg);
3609                           }
3610
3611                         if (dump_file)
3612                           {
3613                             fprintf (dump_file, "PRE: edge (%d,%d), ",
3614                                      bb->index,
3615                                      INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, e)->index);
3616                             fprintf (dump_file, "copy expression %d\n",
3617                                      expr->bitmap_index);
3618                           }
3619
3620                         update_ld_motion_stores (expr);
3621                         SET_BIT (inserted[e], j);
3622                         did_insert = 1;
3623                         gcse_create_count++;
3624                       }
3625                   }
3626               }
3627         }
3628     }
3629
3630   sbitmap_vector_free (inserted);
3631   return did_insert;
3632 }
3633
3634 /* Copy the result of EXPR->EXPR generated by INSN to EXPR->REACHING_REG.
3635    Given "old_reg <- expr" (INSN), instead of adding after it
3636      reaching_reg <- old_reg
3637    it's better to do the following:
3638      reaching_reg <- expr
3639      old_reg      <- reaching_reg
3640    because this way copy propagation can discover additional PRE
3641    opportunities.  But if this fails, we try the old way.
3642    When "expr" is a store, i.e.
3643    given "MEM <- old_reg", instead of adding after it
3644      reaching_reg <- old_reg
3645    it's better to add it before as follows:
3646      reaching_reg <- old_reg
3647      MEM          <- reaching_reg.  */
3648
3649 static void
3650 pre_insert_copy_insn (struct expr *expr, rtx insn)
3651 {
3652   rtx reg = expr->reaching_reg;
3653   int regno = REGNO (reg);
3654   int indx = expr->bitmap_index;
3655   rtx pat = PATTERN (insn);
3656   rtx set, first_set, new_insn;
3657   rtx old_reg;
3658   int i;
3659
3660   /* This block matches the logic in hash_scan_insn.  */
3661   switch (GET_CODE (pat))
3662     {
3663     case SET:
3664       set = pat;
3665       break;
3666
3667     case PARALLEL:
3668       /* Search through the parallel looking for the set whose
3669          source was the expression that we're interested in.  */
3670       first_set = NULL_RTX;
3671       set = NULL_RTX;
3672       for (i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
3673         {
3674           rtx x = XVECEXP (pat, 0, i);
3675           if (GET_CODE (x) == SET)
3676             {
3677               /* If the source was a REG_EQUAL or REG_EQUIV note, we
3678                  may not find an equivalent expression, but in this
3679                  case the PARALLEL will have a single set.  */
3680               if (first_set == NULL_RTX)
3681                 first_set = x;
3682               if (expr_equiv_p (SET_SRC (x), expr->expr))
3683                 {
3684                   set = x;
3685                   break;
3686                 }
3687             }
3688         }
3689
3690       gcc_assert (first_set);
3691       if (set == NULL_RTX)
3692         set = first_set;
3693       break;
3694
3695     default:
3696       gcc_unreachable ();
3697     }
3698
3699   if (REG_P (SET_DEST (set)))
3700     {
3701       old_reg = SET_DEST (set);
3702       /* Check if we can modify the set destination in the original insn.  */
3703       if (validate_change (insn, &SET_DEST (set), reg, 0))
3704         {
3705           new_insn = gen_move_insn (old_reg, reg);
3706           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
3707         }
3708       else
3709         {
3710           new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
3711           new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
3712         }
3713     }
3714   else /* This is possible only in case of a store to memory.  */
3715     {
3716       old_reg = SET_SRC (set);
3717       new_insn = gen_move_insn (reg, old_reg);
3718
3719       /* Check if we can modify the set source in the original insn.  */
3720       if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), reg, 0))
3721         new_insn = emit_insn_before (new_insn, insn);
3722       else
3723         new_insn = emit_insn_after (new_insn, insn);
3724     }
3725
3726   gcse_create_count++;
3727
3728   if (dump_file)
3729     fprintf (dump_file,
3730              "PRE: bb %d, insn %d, copy expression %d in insn %d to reg %d\n",
3731               BLOCK_NUM (insn), INSN_UID (new_insn), indx,
3732               INSN_UID (insn), regno);
3733 }
3734
3735 /* Copy available expressions that reach the redundant expression
3736    to `reaching_reg'.  */
3737
3738 static void
3739 pre_insert_copies (void)
3740 {
3741   unsigned int i, added_copy;
3742   struct expr *expr;
3743   struct occr *occr;
3744   struct occr *avail;
3745
3746   /* For each available expression in the table, copy the result to
3747      `reaching_reg' if the expression reaches a deleted one.
3748
3749      ??? The current algorithm is rather brute force.
3750      Need to do some profiling.  */
3751
3752   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
3753     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
3754       {
3755         /* If the basic block isn't reachable, PPOUT will be TRUE.  However,
3756            we don't want to insert a copy here because the expression may not
3757            really be redundant.  So only insert an insn if the expression was
3758            deleted.  This test also avoids further processing if the
3759            expression wasn't deleted anywhere.  */
3760         if (expr->reaching_reg == NULL)
3761           continue;
3762
3763         /* Set when we add a copy for that expression.  */
3764         added_copy = 0;
3765
3766         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
3767           {
3768             if (! occr->deleted_p)
3769               continue;
3770
3771             for (avail = expr->avail_occr; avail != NULL; avail = avail->next)
3772               {
3773                 rtx insn = avail->insn;
3774
3775                 /* No need to handle this one if handled already.  */
3776                 if (avail->copied_p)
3777                   continue;
3778
3779                 /* Don't handle this one if it's a redundant one.  */
3780                 if (INSN_DELETED_P (insn))
3781                   continue;
3782
3783                 /* Or if the expression doesn't reach the deleted one.  */
3784                 if (! pre_expr_reaches_here_p (BLOCK_FOR_INSN (avail->insn),
3785                                                expr,
3786                                                BLOCK_FOR_INSN (occr->insn)))
3787                   continue;
3788
3789                 added_copy = 1;
3790
3791                 /* Copy the result of avail to reaching_reg.  */
3792                 pre_insert_copy_insn (expr, insn);
3793                 avail->copied_p = 1;
3794               }
3795           }
3796
3797           if (added_copy)
3798             update_ld_motion_stores (expr);
3799       }
3800 }
3801
3802 /* Emit move from SRC to DEST noting the equivalence with expression computed
3803    in INSN.  */
3804 static rtx
3805 gcse_emit_move_after (rtx src, rtx dest, rtx insn)
3806 {
3807   rtx new_rtx;
3808   rtx set = single_set (insn), set2;
3809   rtx note;
3810   rtx eqv;
3811
3812   /* This should never fail since we're creating a reg->reg copy
3813      we've verified to be valid.  */
3814
3815   new_rtx = emit_insn_after (gen_move_insn (dest, src), insn);
3816
3817   /* Note the equivalence for local CSE pass.  */
3818   set2 = single_set (new_rtx);
3819   if (!set2 || !rtx_equal_p (SET_DEST (set2), dest))
3820     return new_rtx;
3821   if ((note = find_reg_equal_equiv_note (insn)))
3822     eqv = XEXP (note, 0);
3823   else
3824     eqv = SET_SRC (set);
3825
3826   set_unique_reg_note (new_rtx, REG_EQUAL, copy_insn_1 (eqv));
3827
3828   return new_rtx;
3829 }
3830
3831 /* Delete redundant computations.
3832    Deletion is done by changing the insn to copy the `reaching_reg' of
3833    the expression into the result of the SET.  It is left to later passes
3834    (cprop, cse2, flow, combine, regmove) to propagate the copy or eliminate it.
3835
3836    Returns nonzero if a change is made.  */
3837
3838 static int
3839 pre_delete (void)
3840 {
3841   unsigned int i;
3842   int changed;
3843   struct expr *expr;
3844   struct occr *occr;
3845
3846   changed = 0;
3847   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
3848     for (expr = expr_hash_table.table[i];
3849          expr != NULL;
3850          expr = expr->next_same_hash)
3851       {
3852         int indx = expr->bitmap_index;
3853
3854         /* We only need to search antic_occr since we require
3855            ANTLOC != 0.  */
3856
3857         for (occr = expr->antic_occr; occr != NULL; occr = occr->next)
3858           {
3859             rtx insn = occr->insn;
3860             rtx set;
3861             basic_block bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
3862
3863             /* We only delete insns that have a single_set.  */
3864             if (TEST_BIT (pre_delete_map[bb->index], indx)
3865                 && (set = single_set (insn)) != 0
3866                 && dbg_cnt (pre_insn))
3867               {
3868                 /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
3869                    expressions into.  Get the mode for the new pseudo from
3870                    the mode of the original destination pseudo.  */
3871                 if (expr->reaching_reg == NULL)
3872                   expr->reaching_reg = gen_reg_rtx_and_attrs (SET_DEST (set));
3873
3874                 gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
3875                 delete_insn (insn);
3876                 occr->deleted_p = 1;
3877                 changed = 1;
3878                 gcse_subst_count++;
3879
3880                 if (dump_file)
3881                   {
3882                     fprintf (dump_file,
3883                              "PRE: redundant insn %d (expression %d) in ",
3884                                INSN_UID (insn), indx);
3885                     fprintf (dump_file, "bb %d, reaching reg is %d\n",
3886                              bb->index, REGNO (expr->reaching_reg));
3887                   }
3888               }
3889           }
3890       }
3891
3892   return changed;
3893 }
3894
3895 /* Perform GCSE optimizations using PRE.
3896    This is called by one_pre_gcse_pass after all the dataflow analysis
3897    has been done.
3898
3899    This is based on the original Morel-Renvoise paper Fred Chow's thesis, and
3900    lazy code motion from Knoop, Ruthing and Steffen as described in Advanced
3901    Compiler Design and Implementation.
3902
3903    ??? A new pseudo reg is created to hold the reaching expression.  The nice
3904    thing about the classical approach is that it would try to use an existing
3905    reg.  If the register can't be adequately optimized [i.e. we introduce
3906    reload problems], one could add a pass here to propagate the new register
3907    through the block.
3908
3909    ??? We don't handle single sets in PARALLELs because we're [currently] not
3910    able to copy the rest of the parallel when we insert copies to create full
3911    redundancies from partial redundancies.  However, there's no reason why we
3912    can't handle PARALLELs in the cases where there are no partial
3913    redundancies.  */
3914
3915 static int
3916 pre_gcse (void)
3917 {
3918   unsigned int i;
3919   int did_insert, changed;
3920   struct expr **index_map;
3921   struct expr *expr;
3922
3923   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
3924      hash table entry.  */
3925
3926   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
3927   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
3928     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
3929       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
3930
3931   /* Delete the redundant insns first so that
3932      - we know what register to use for the new insns and for the other
3933        ones with reaching expressions
3934      - we know which insns are redundant when we go to create copies  */
3935
3936   changed = pre_delete ();
3937   did_insert = pre_edge_insert (edge_list, index_map);
3938
3939   /* In other places with reaching expressions, copy the expression to the
3940      specially allocated pseudo-reg that reaches the redundant expr.  */
3941   pre_insert_copies ();
3942   if (did_insert)
3943     {
3944       commit_edge_insertions ();
3945       changed = 1;
3946     }
3947
3948   free (index_map);
3949   return changed;
3950 }
3951
3952 /* Top level routine to perform one PRE GCSE pass.
3953
3954    Return nonzero if a change was made.  */
3955
3956 static int
3957 one_pre_gcse_pass (void)
3958 {
3959   int changed = 0;
3960
3961   gcse_subst_count = 0;
3962   gcse_create_count = 0;
3963
3964   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
3965   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
3966       || is_too_expensive (_("PRE disabled")))
3967     return 0;
3968
3969   /* We need alias.  */
3970   init_alias_analysis ();
3971
3972   bytes_used = 0;
3973   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
3974   alloc_gcse_mem ();
3975
3976   alloc_hash_table (&expr_hash_table, 0);
3977   add_noreturn_fake_exit_edges ();
3978   if (flag_gcse_lm)
3979     compute_ld_motion_mems ();
3980
3981   compute_hash_table (&expr_hash_table);
3982   trim_ld_motion_mems ();
3983   if (dump_file)
3984     dump_hash_table (dump_file, "Expression", &expr_hash_table);
3985
3986   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
3987     {
3988       alloc_pre_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
3989       compute_pre_data ();
3990       changed |= pre_gcse ();
3991       free_edge_list (edge_list);
3992       free_pre_mem ();
3993     }
3994
3995   free_ldst_mems ();
3996   remove_fake_exit_edges ();
3997   free_hash_table (&expr_hash_table);
3998
3999   free_gcse_mem ();
4000   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
4001
4002   /* We are finished with alias.  */
4003   end_alias_analysis ();
4004
4005   if (dump_file)
4006     {
4007       fprintf (dump_file, "PRE GCSE of %s, %d basic blocks, %d bytes needed, ",
4008                current_function_name (), n_basic_blocks, bytes_used);
4009       fprintf (dump_file, "%d substs, %d insns created\n",
4010                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4011     }
4012
4013   return changed;
4014 }
4015 \f
4016 /* If X contains any LABEL_REF's, add REG_LABEL_OPERAND notes for them
4017    to INSN.  If such notes are added to an insn which references a
4018    CODE_LABEL, the LABEL_NUSES count is incremented.  We have to add
4019    that note, because the following loop optimization pass requires
4020    them.  */
4021
4022 /* ??? If there was a jump optimization pass after gcse and before loop,
4023    then we would not need to do this here, because jump would add the
4024    necessary REG_LABEL_OPERAND and REG_LABEL_TARGET notes.  */
4025
4026 static void
4027 add_label_notes (rtx x, rtx insn)
4028 {
4029   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4030   int i, j;
4031   const char *fmt;
4032
4033   if (code == LABEL_REF && !LABEL_REF_NONLOCAL_P (x))
4034     {
4035       /* This code used to ignore labels that referred to dispatch tables to
4036          avoid flow generating (slightly) worse code.
4037
4038          We no longer ignore such label references (see LABEL_REF handling in
4039          mark_jump_label for additional information).  */
4040
4041       /* There's no reason for current users to emit jump-insns with
4042          such a LABEL_REF, so we don't have to handle REG_LABEL_TARGET
4043          notes.  */
4044       gcc_assert (!JUMP_P (insn));
4045       add_reg_note (insn, REG_LABEL_OPERAND, XEXP (x, 0));
4046
4047       if (LABEL_P (XEXP (x, 0)))
4048         LABEL_NUSES (XEXP (x, 0))++;
4049
4050       return;
4051     }
4052
4053   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1, fmt = GET_RTX_FORMAT (code); i >= 0; i--)
4054     {
4055       if (fmt[i] == 'e')
4056         add_label_notes (XEXP (x, i), insn);
4057       else if (fmt[i] == 'E')
4058         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4059           add_label_notes (XVECEXP (x, i, j), insn);
4060     }
4061 }
4062
4063 /* Compute transparent outgoing information for each block.
4064
4065    An expression is transparent to an edge unless it is killed by
4066    the edge itself.  This can only happen with abnormal control flow,
4067    when the edge is traversed through a call.  This happens with
4068    non-local labels and exceptions.
4069
4070    This would not be necessary if we split the edge.  While this is
4071    normally impossible for abnormal critical edges, with some effort
4072    it should be possible with exception handling, since we still have
4073    control over which handler should be invoked.  But due to increased
4074    EH table sizes, this may not be worthwhile.  */
4075
4076 static void
4077 compute_transpout (void)
4078 {
4079   basic_block bb;
4080   unsigned int i;
4081   struct expr *expr;
4082
4083   sbitmap_vector_ones (transpout, last_basic_block);
4084
4085   FOR_EACH_BB (bb)
4086     {
4087       /* Note that flow inserted a nop at the end of basic blocks that
4088          end in call instructions for reasons other than abnormal
4089          control flow.  */
4090       if (! CALL_P (BB_END (bb)))
4091         continue;
4092
4093       for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4094         for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr ; expr = expr->next_same_hash)
4095           if (MEM_P (expr->expr))
4096             {
4097               if (GET_CODE (XEXP (expr->expr, 0)) == SYMBOL_REF
4098                   && CONSTANT_POOL_ADDRESS_P (XEXP (expr->expr, 0)))
4099                 continue;
4100
4101               /* ??? Optimally, we would use interprocedural alias
4102                  analysis to determine if this mem is actually killed
4103                  by this call.  */
4104               RESET_BIT (transpout[bb->index], expr->bitmap_index);
4105             }
4106     }
4107 }
4108
4109 /* Code Hoisting variables and subroutines.  */
4110
4111 /* Very busy expressions.  */
4112 static sbitmap *hoist_vbein;
4113 static sbitmap *hoist_vbeout;
4114
4115 /* Hoistable expressions.  */
4116 static sbitmap *hoist_exprs;
4117
4118 /* ??? We could compute post dominators and run this algorithm in
4119    reverse to perform tail merging, doing so would probably be
4120    more effective than the tail merging code in jump.c.
4121
4122    It's unclear if tail merging could be run in parallel with
4123    code hoisting.  It would be nice.  */
4124
4125 /* Allocate vars used for code hoisting analysis.  */
4126
4127 static void
4128 alloc_code_hoist_mem (int n_blocks, int n_exprs)
4129 {
4130   antloc = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4131   transp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4132   comp = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4133
4134   hoist_vbein = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4135   hoist_vbeout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4136   hoist_exprs = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4137   transpout = sbitmap_vector_alloc (n_blocks, n_exprs);
4138 }
4139
4140 /* Free vars used for code hoisting analysis.  */
4141
4142 static void
4143 free_code_hoist_mem (void)
4144 {
4145   sbitmap_vector_free (antloc);
4146   sbitmap_vector_free (transp);
4147   sbitmap_vector_free (comp);
4148
4149   sbitmap_vector_free (hoist_vbein);
4150   sbitmap_vector_free (hoist_vbeout);
4151   sbitmap_vector_free (hoist_exprs);
4152   sbitmap_vector_free (transpout);
4153
4154   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4155 }
4156
4157 /* Compute the very busy expressions at entry/exit from each block.
4158
4159    An expression is very busy if all paths from a given point
4160    compute the expression.  */
4161
4162 static void
4163 compute_code_hoist_vbeinout (void)
4164 {
4165   int changed, passes;
4166   basic_block bb;
4167
4168   sbitmap_vector_zero (hoist_vbeout, last_basic_block);
4169   sbitmap_vector_zero (hoist_vbein, last_basic_block);
4170
4171   passes = 0;
4172   changed = 1;
4173
4174   while (changed)
4175     {
4176       changed = 0;
4177
4178       /* We scan the blocks in the reverse order to speed up
4179          the convergence.  */
4180       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
4181         {
4182           if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
4183             sbitmap_intersection_of_succs (hoist_vbeout[bb->index],
4184                                            hoist_vbein, bb->index);
4185
4186           changed |= sbitmap_a_or_b_and_c_cg (hoist_vbein[bb->index],
4187                                               antloc[bb->index],
4188                                               hoist_vbeout[bb->index],
4189                                               transp[bb->index]);
4190         }
4191
4192       passes++;
4193     }
4194
4195   if (dump_file)
4196     fprintf (dump_file, "hoisting vbeinout computation: %d passes\n", passes);
4197 }
4198
4199 /* Top level routine to do the dataflow analysis needed by code hoisting.  */
4200
4201 static void
4202 compute_code_hoist_data (void)
4203 {
4204   compute_local_properties (transp, comp, antloc, &expr_hash_table);
4205   compute_transpout ();
4206   compute_code_hoist_vbeinout ();
4207   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4208   if (dump_file)
4209     fprintf (dump_file, "\n");
4210 }
4211
4212 /* Determine if the expression identified by EXPR_INDEX would
4213    reach BB unimpared if it was placed at the end of EXPR_BB.
4214
4215    It's unclear exactly what Muchnick meant by "unimpared".  It seems
4216    to me that the expression must either be computed or transparent in
4217    *every* block in the path(s) from EXPR_BB to BB.  Any other definition
4218    would allow the expression to be hoisted out of loops, even if
4219    the expression wasn't a loop invariant.
4220
4221    Contrast this to reachability for PRE where an expression is
4222    considered reachable if *any* path reaches instead of *all*
4223    paths.  */
4224
4225 static int
4226 hoist_expr_reaches_here_p (basic_block expr_bb, int expr_index, basic_block bb, char *visited)
4227 {
4228   edge pred;
4229   edge_iterator ei;
4230   int visited_allocated_locally = 0;
4231
4232
4233   if (visited == NULL)
4234     {
4235       visited_allocated_locally = 1;
4236       visited = XCNEWVEC (char, last_basic_block);
4237     }
4238
4239   FOR_EACH_EDGE (pred, ei, bb->preds)
4240     {
4241       basic_block pred_bb = pred->src;
4242
4243       if (pred->src == ENTRY_BLOCK_PTR)
4244         break;
4245       else if (pred_bb == expr_bb)
4246         continue;
4247       else if (visited[pred_bb->index])
4248         continue;
4249
4250       /* Does this predecessor generate this expression?  */
4251       else if (TEST_BIT (comp[pred_bb->index], expr_index))
4252         break;
4253       else if (! TEST_BIT (transp[pred_bb->index], expr_index))
4254         break;
4255
4256       /* Not killed.  */
4257       else
4258         {
4259           visited[pred_bb->index] = 1;
4260           if (! hoist_expr_reaches_here_p (expr_bb, expr_index,
4261                                            pred_bb, visited))
4262             break;
4263         }
4264     }
4265   if (visited_allocated_locally)
4266     free (visited);
4267
4268   return (pred == NULL);
4269 }
4270 \f
4271 /* Actually perform code hoisting.  */
4272
4273 static int
4274 hoist_code (void)
4275 {
4276   basic_block bb, dominated;
4277   VEC (basic_block, heap) *domby;
4278   unsigned int i,j;
4279   struct expr **index_map;
4280   struct expr *expr;
4281   int changed = 0;
4282
4283   sbitmap_vector_zero (hoist_exprs, last_basic_block);
4284
4285   /* Compute a mapping from expression number (`bitmap_index') to
4286      hash table entry.  */
4287
4288   index_map = XCNEWVEC (struct expr *, expr_hash_table.n_elems);
4289   for (i = 0; i < expr_hash_table.size; i++)
4290     for (expr = expr_hash_table.table[i]; expr != NULL; expr = expr->next_same_hash)
4291       index_map[expr->bitmap_index] = expr;
4292
4293   /* Walk over each basic block looking for potentially hoistable
4294      expressions, nothing gets hoisted from the entry block.  */
4295   FOR_EACH_BB (bb)
4296     {
4297       int found = 0;
4298       int insn_inserted_p;
4299
4300       domby = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb);
4301       /* Examine each expression that is very busy at the exit of this
4302          block.  These are the potentially hoistable expressions.  */
4303       for (i = 0; i < hoist_vbeout[bb->index]->n_bits; i++)
4304         {
4305           int hoistable = 0;
4306
4307           if (TEST_BIT (hoist_vbeout[bb->index], i)
4308               && TEST_BIT (transpout[bb->index], i))
4309             {
4310               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4311                  we look at every block BB dominates to see if it
4312                  computes the expression.  */
4313               for (j = 0; VEC_iterate (basic_block, domby, j, dominated); j++)
4314                 {
4315                   /* Ignore self dominance.  */
4316                   if (bb == dominated)
4317                     continue;
4318                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4319                      the busy expression and whether or not moving that
4320                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4321                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4322                     continue;
4323
4324                   /* Note if the expression would reach the dominated block
4325                      unimpared if it was placed at the end of BB.
4326
4327                      Keep track of how many times this expression is hoistable
4328                      from a dominated block into BB.  */
4329                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4330                     hoistable++;
4331                 }
4332
4333               /* If we found more than one hoistable occurrence of this
4334                  expression, then note it in the bitmap of expressions to
4335                  hoist.  It makes no sense to hoist things which are computed
4336                  in only one BB, and doing so tends to pessimize register
4337                  allocation.  One could increase this value to try harder
4338                  to avoid any possible code expansion due to register
4339                  allocation issues; however experiments have shown that
4340                  the vast majority of hoistable expressions are only movable
4341                  from two successors, so raising this threshold is likely
4342                  to nullify any benefit we get from code hoisting.  */
4343               if (hoistable > 1)
4344                 {
4345                   SET_BIT (hoist_exprs[bb->index], i);
4346                   found = 1;
4347                 }
4348             }
4349         }
4350       /* If we found nothing to hoist, then quit now.  */
4351       if (! found)
4352         {
4353           VEC_free (basic_block, heap, domby);
4354           continue;
4355         }
4356
4357       /* Loop over all the hoistable expressions.  */
4358       for (i = 0; i < hoist_exprs[bb->index]->n_bits; i++)
4359         {
4360           /* We want to insert the expression into BB only once, so
4361              note when we've inserted it.  */
4362           insn_inserted_p = 0;
4363
4364           /* These tests should be the same as the tests above.  */
4365           if (TEST_BIT (hoist_exprs[bb->index], i))
4366             {
4367               /* We've found a potentially hoistable expression, now
4368                  we look at every block BB dominates to see if it
4369                  computes the expression.  */
4370               for (j = 0; VEC_iterate (basic_block, domby, j, dominated); j++)
4371                 {
4372                   /* Ignore self dominance.  */
4373                   if (bb == dominated)
4374                     continue;
4375
4376                   /* We've found a dominated block, now see if it computes
4377                      the busy expression and whether or not moving that
4378                      expression to the "beginning" of that block is safe.  */
4379                   if (!TEST_BIT (antloc[dominated->index], i))
4380                     continue;
4381
4382                   /* The expression is computed in the dominated block and
4383                      it would be safe to compute it at the start of the
4384                      dominated block.  Now we have to determine if the
4385                      expression would reach the dominated block if it was
4386                      placed at the end of BB.  */
4387                   if (hoist_expr_reaches_here_p (bb, i, dominated, NULL))
4388                     {
4389                       struct expr *expr = index_map[i];
4390                       struct occr *occr = expr->antic_occr;
4391                       rtx insn;
4392                       rtx set;
4393
4394                       /* Find the right occurrence of this expression.  */
4395                       while (BLOCK_FOR_INSN (occr->insn) != dominated && occr)
4396                         occr = occr->next;
4397
4398                       gcc_assert (occr);
4399                       insn = occr->insn;
4400                       set = single_set (insn);
4401                       gcc_assert (set);
4402
4403                       /* Create a pseudo-reg to store the result of reaching
4404                          expressions into.  Get the mode for the new pseudo
4405                          from the mode of the original destination pseudo.  */
4406                       if (expr->reaching_reg == NULL)
4407                         expr->reaching_reg
4408                           = gen_reg_rtx_and_attrs (SET_DEST (set));
4409
4410                       gcse_emit_move_after (expr->reaching_reg, SET_DEST (set), insn);
4411                       delete_insn (insn);
4412                       occr->deleted_p = 1;
4413                       changed = 1;
4414                       gcse_subst_count++;
4415
4416                       if (!insn_inserted_p)
4417                         {
4418                           insert_insn_end_basic_block (index_map[i], bb, 0);
4419                           insn_inserted_p = 1;
4420                         }
4421                     }
4422                 }
4423             }
4424         }
4425       VEC_free (basic_block, heap, domby);
4426     }
4427
4428   free (index_map);
4429
4430   return changed;
4431 }
4432
4433 /* Top level routine to perform one code hoisting (aka unification) pass
4434
4435    Return nonzero if a change was made.  */
4436
4437 static int
4438 one_code_hoisting_pass (void)
4439 {
4440   int changed = 0;
4441
4442   gcse_subst_count = 0;
4443   gcse_create_count = 0;
4444
4445   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
4446   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
4447       || is_too_expensive (_("GCSE disabled")))
4448     return 0;
4449
4450   /* We need alias.  */
4451   init_alias_analysis ();
4452
4453   bytes_used = 0;
4454   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
4455   alloc_gcse_mem ();
4456
4457   alloc_hash_table (&expr_hash_table, 0);
4458   compute_hash_table (&expr_hash_table);
4459   if (dump_file)
4460     dump_hash_table (dump_file, "Code Hosting Expressions", &expr_hash_table);
4461
4462   if (expr_hash_table.n_elems > 0)
4463     {
4464       alloc_code_hoist_mem (last_basic_block, expr_hash_table.n_elems);
4465       compute_code_hoist_data ();
4466       changed = hoist_code ();
4467       free_code_hoist_mem ();
4468     }
4469
4470   free_hash_table (&expr_hash_table);
4471   free_gcse_mem ();
4472   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
4473
4474   /* We are finished with alias.  */
4475   end_alias_analysis ();
4476
4477   if (dump_file)
4478     {
4479       fprintf (dump_file, "HOIST of %s, %d basic blocks, %d bytes needed, ",
4480                current_function_name (), n_basic_blocks, bytes_used);
4481       fprintf (dump_file, "%d substs, %d insns created\n",
4482                gcse_subst_count, gcse_create_count);
4483     }
4484
4485   return changed;
4486 }
4487 \f
4488 /*  Here we provide the things required to do store motion towards
4489     the exit. In order for this to be effective, gcse also needed to
4490     be taught how to move a load when it is kill only by a store to itself.
4491
4492             int i;
4493             float a[10];
4494
4495             void foo(float scale)
4496             {
4497               for (i=0; i<10; i++)
4498                 a[i] *= scale;
4499             }
4500
4501     'i' is both loaded and stored to in the loop. Normally, gcse cannot move
4502     the load out since its live around the loop, and stored at the bottom
4503     of the loop.
4504
4505       The 'Load Motion' referred to and implemented in this file is
4506     an enhancement to gcse which when using edge based lcm, recognizes
4507     this situation and allows gcse to move the load out of the loop.
4508
4509       Once gcse has hoisted the load, store motion can then push this
4510     load towards the exit, and we end up with no loads or stores of 'i'
4511     in the loop.  */
4512
4513 static hashval_t
4514 pre_ldst_expr_hash (const void *p)
4515 {
4516   int do_not_record_p = 0;
4517   const struct ls_expr *const x = (const struct ls_expr *) p;
4518   return hash_rtx (x->pattern, GET_MODE (x->pattern), &do_not_record_p, NULL, false);
4519 }
4520
4521 static int
4522 pre_ldst_expr_eq (const void *p1, const void *p2)
4523 {
4524   const struct ls_expr *const ptr1 = (const struct ls_expr *) p1,
4525     *const ptr2 = (const struct ls_expr *) p2;
4526   return expr_equiv_p (ptr1->pattern, ptr2->pattern);
4527 }
4528
4529 /* This will search the ldst list for a matching expression. If it
4530    doesn't find one, we create one and initialize it.  */
4531
4532 static struct ls_expr *
4533 ldst_entry (rtx x)
4534 {
4535   int do_not_record_p = 0;
4536   struct ls_expr * ptr;
4537   unsigned int hash;
4538   void **slot;
4539   struct ls_expr e;
4540
4541   hash = hash_rtx (x, GET_MODE (x), &do_not_record_p,
4542                    NULL,  /*have_reg_qty=*/false);
4543
4544   e.pattern = x;
4545   slot = htab_find_slot_with_hash (pre_ldst_table, &e, hash, INSERT);
4546   if (*slot)
4547     return (struct ls_expr *)*slot;
4548
4549   ptr = XNEW (struct ls_expr);
4550
4551   ptr->next         = pre_ldst_mems;
4552   ptr->expr         = NULL;
4553   ptr->pattern      = x;
4554   ptr->pattern_regs = NULL_RTX;
4555   ptr->loads        = NULL_RTX;
4556   ptr->stores       = NULL_RTX;
4557   ptr->reaching_reg = NULL_RTX;
4558   ptr->invalid      = 0;
4559   ptr->index        = 0;
4560   ptr->hash_index   = hash;
4561   pre_ldst_mems     = ptr;
4562   *slot = ptr;
4563
4564   return ptr;
4565 }
4566
4567 /* Free up an individual ldst entry.  */
4568
4569 static void
4570 free_ldst_entry (struct ls_expr * ptr)
4571 {
4572   free_INSN_LIST_list (& ptr->loads);
4573   free_INSN_LIST_list (& ptr->stores);
4574
4575   free (ptr);
4576 }
4577
4578 /* Free up all memory associated with the ldst list.  */
4579
4580 static void
4581 free_ldst_mems (void)
4582 {
4583   if (pre_ldst_table)
4584     htab_delete (pre_ldst_table);
4585   pre_ldst_table = NULL;
4586
4587   while (pre_ldst_mems)
4588     {
4589       struct ls_expr * tmp = pre_ldst_mems;
4590
4591       pre_ldst_mems = pre_ldst_mems->next;
4592
4593       free_ldst_entry (tmp);
4594     }
4595
4596   pre_ldst_mems = NULL;
4597 }
4598
4599 /* Dump debugging info about the ldst list.  */
4600
4601 static void
4602 print_ldst_list (FILE * file)
4603 {
4604   struct ls_expr * ptr;
4605
4606   fprintf (file, "LDST list: \n");
4607
4608   for (ptr = first_ls_expr (); ptr != NULL; ptr = next_ls_expr (ptr))
4609     {
4610       fprintf (file, "  Pattern (%3d): ", ptr->index);
4611
4612       print_rtl (file, ptr->pattern);
4613
4614       fprintf (file, "\n         Loads : ");
4615
4616       if (ptr->loads)
4617         print_rtl (file, ptr->loads);
4618       else
4619         fprintf (file, "(nil)");
4620
4621       fprintf (file, "\n        Stores : ");
4622
4623       if (ptr->stores)
4624         print_rtl (file, ptr->stores);
4625       else
4626         fprintf (file, "(nil)");
4627
4628       fprintf (file, "\n\n");
4629     }
4630
4631   fprintf (file, "\n");
4632 }
4633
4634 /* Returns 1 if X is in the list of ldst only expressions.  */
4635
4636 static struct ls_expr *
4637 find_rtx_in_ldst (rtx x)
4638 {
4639   struct ls_expr e;
4640   void **slot;
4641   if (!pre_ldst_table)
4642     return NULL;
4643   e.pattern = x;
4644   slot = htab_find_slot (pre_ldst_table, &e, NO_INSERT);
4645   if (!slot || ((struct ls_expr *)*slot)->invalid)
4646     return NULL;
4647   return (struct ls_expr *) *slot;
4648 }
4649
4650 /* Return first item in the list.  */
4651
4652 static inline struct ls_expr *
4653 first_ls_expr (void)
4654 {
4655   return pre_ldst_mems;
4656 }
4657
4658 /* Return the next item in the list after the specified one.  */
4659
4660 static inline struct ls_expr *
4661 next_ls_expr (struct ls_expr * ptr)
4662 {
4663   return ptr->next;
4664 }
4665 \f
4666 /* Load Motion for loads which only kill themselves.  */
4667
4668 /* Return true if x is a simple MEM operation, with no registers or
4669    side effects. These are the types of loads we consider for the
4670    ld_motion list, otherwise we let the usual aliasing take care of it.  */
4671
4672 static int
4673 simple_mem (const_rtx x)
4674 {
4675   if (! MEM_P (x))
4676     return 0;
4677
4678   if (MEM_VOLATILE_P (x))
4679     return 0;
4680
4681   if (GET_MODE (x) == BLKmode)
4682     return 0;
4683
4684   /* If we are handling exceptions, we must be careful with memory references
4685      that may trap. If we are not, the behavior is undefined, so we may just
4686      continue.  */
4687   if (flag_non_call_exceptions && may_trap_p (x))
4688     return 0;
4689
4690   if (side_effects_p (x))
4691     return 0;
4692
4693   /* Do not consider function arguments passed on stack.  */
4694   if (reg_mentioned_p (stack_pointer_rtx, x))
4695     return 0;
4696
4697   if (flag_float_store && FLOAT_MODE_P (GET_MODE (x)))
4698     return 0;
4699
4700   return 1;
4701 }
4702
4703 /* Make sure there isn't a buried reference in this pattern anywhere.
4704    If there is, invalidate the entry for it since we're not capable
4705    of fixing it up just yet.. We have to be sure we know about ALL
4706    loads since the aliasing code will allow all entries in the
4707    ld_motion list to not-alias itself.  If we miss a load, we will get
4708    the wrong value since gcse might common it and we won't know to
4709    fix it up.  */
4710
4711 static void
4712 invalidate_any_buried_refs (rtx x)
4713 {
4714   const char * fmt;
4715   int i, j;
4716   struct ls_expr * ptr;
4717
4718   /* Invalidate it in the list.  */
4719   if (MEM_P (x) && simple_mem (x))
4720     {
4721       ptr = ldst_entry (x);
4722       ptr->invalid = 1;
4723     }
4724
4725   /* Recursively process the insn.  */
4726   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (x));
4727
4728   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (x)) - 1; i >= 0; i--)
4729     {
4730       if (fmt[i] == 'e')
4731         invalidate_any_buried_refs (XEXP (x, i));
4732       else if (fmt[i] == 'E')
4733         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4734           invalidate_any_buried_refs (XVECEXP (x, i, j));
4735     }
4736 }
4737
4738 /* Find all the 'simple' MEMs which are used in LOADs and STORES.  Simple
4739    being defined as MEM loads and stores to symbols, with no side effects
4740    and no registers in the expression.  For a MEM destination, we also
4741    check that the insn is still valid if we replace the destination with a
4742    REG, as is done in update_ld_motion_stores.  If there are any uses/defs
4743    which don't match this criteria, they are invalidated and trimmed out
4744    later.  */
4745
4746 static void
4747 compute_ld_motion_mems (void)
4748 {
4749   struct ls_expr * ptr;
4750   basic_block bb;
4751   rtx insn;
4752
4753   pre_ldst_mems = NULL;
4754   pre_ldst_table = htab_create (13, pre_ldst_expr_hash,
4755                                 pre_ldst_expr_eq, NULL);
4756
4757   FOR_EACH_BB (bb)
4758     {
4759       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
4760         {
4761           if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
4762             {
4763               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET)
4764                 {
4765                   rtx src = SET_SRC (PATTERN (insn));
4766                   rtx dest = SET_DEST (PATTERN (insn));
4767
4768                   /* Check for a simple LOAD...  */
4769                   if (MEM_P (src) && simple_mem (src))
4770                     {
4771                       ptr = ldst_entry (src);
4772                       if (REG_P (dest))
4773                         ptr->loads = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->loads);
4774                       else
4775                         ptr->invalid = 1;
4776                     }
4777                   else
4778                     {
4779                       /* Make sure there isn't a buried load somewhere.  */
4780                       invalidate_any_buried_refs (src);
4781                     }
4782
4783                   /* Check for stores. Don't worry about aliased ones, they
4784                      will block any movement we might do later. We only care
4785                      about this exact pattern since those are the only
4786                      circumstance that we will ignore the aliasing info.  */
4787                   if (MEM_P (dest) && simple_mem (dest))
4788                     {
4789                       ptr = ldst_entry (dest);
4790
4791                       if (! MEM_P (src)
4792                           && GET_CODE (src) != ASM_OPERANDS
4793                           /* Check for REG manually since want_to_gcse_p
4794                              returns 0 for all REGs.  */
4795                           && can_assign_to_reg_without_clobbers_p (src))
4796                         ptr->stores = alloc_INSN_LIST (insn, ptr->stores);
4797                       else
4798                         ptr->invalid = 1;
4799                     }
4800                 }
4801               else
4802                 invalidate_any_buried_refs (PATTERN (insn));
4803             }
4804         }
4805     }
4806 }
4807
4808 /* Remove any references that have been either invalidated or are not in the
4809    expression list for pre gcse.  */
4810
4811 static void
4812 trim_ld_motion_mems (void)
4813 {
4814   struct ls_expr * * last = & pre_ldst_mems;
4815   struct ls_expr * ptr = pre_ldst_mems;
4816
4817   while (ptr != NULL)
4818     {
4819       struct expr * expr;
4820
4821       /* Delete if entry has been made invalid.  */
4822       if (! ptr->invalid)
4823         {
4824           /* Delete if we cannot find this mem in the expression list.  */
4825           unsigned int hash = ptr->hash_index % expr_hash_table.size;
4826
4827           for (expr = expr_hash_table.table[hash];
4828                expr != NULL;
4829                expr = expr->next_same_hash)
4830             if (expr_equiv_p (expr->expr, ptr->pattern))
4831               break;
4832         }
4833       else
4834         expr = (struct expr *) 0;
4835
4836       if (expr)
4837         {
4838           /* Set the expression field if we are keeping it.  */
4839           ptr->expr = expr;
4840           last = & ptr->next;
4841           ptr = ptr->next;
4842         }
4843       else
4844         {
4845           *last = ptr->next;
4846           htab_remove_elt_with_hash (pre_ldst_table, ptr, ptr->hash_index);
4847           free_ldst_entry (ptr);
4848           ptr = * last;
4849         }
4850     }
4851
4852   /* Show the world what we've found.  */
4853   if (dump_file && pre_ldst_mems != NULL)
4854     print_ldst_list (dump_file);
4855 }
4856
4857 /* This routine will take an expression which we are replacing with
4858    a reaching register, and update any stores that are needed if
4859    that expression is in the ld_motion list.  Stores are updated by
4860    copying their SRC to the reaching register, and then storing
4861    the reaching register into the store location. These keeps the
4862    correct value in the reaching register for the loads.  */
4863
4864 static void
4865 update_ld_motion_stores (struct expr * expr)
4866 {
4867   struct ls_expr * mem_ptr;
4868
4869   if ((mem_ptr = find_rtx_in_ldst (expr->expr)))
4870     {
4871       /* We can try to find just the REACHED stores, but is shouldn't
4872          matter to set the reaching reg everywhere...  some might be
4873          dead and should be eliminated later.  */
4874
4875       /* We replace (set mem expr) with (set reg expr) (set mem reg)
4876          where reg is the reaching reg used in the load.  We checked in
4877          compute_ld_motion_mems that we can replace (set mem expr) with
4878          (set reg expr) in that insn.  */
4879       rtx list = mem_ptr->stores;
4880
4881       for ( ; list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
4882         {
4883           rtx insn = XEXP (list, 0);
4884           rtx pat = PATTERN (insn);
4885           rtx src = SET_SRC (pat);
4886           rtx reg = expr->reaching_reg;
4887           rtx copy, new_rtx;
4888
4889           /* If we've already copied it, continue.  */
4890           if (expr->reaching_reg == src)
4891             continue;
4892
4893           if (dump_file)
4894             {
4895               fprintf (dump_file, "PRE:  store updated with reaching reg ");
4896               print_rtl (dump_file, expr->reaching_reg);
4897               fprintf (dump_file, ":\n  ");
4898               print_inline_rtx (dump_file, insn, 8);
4899               fprintf (dump_file, "\n");
4900             }
4901
4902           copy = gen_move_insn (reg, copy_rtx (SET_SRC (pat)));
4903           new_rtx = emit_insn_before (copy, insn);
4904           SET_SRC (pat) = reg;
4905           df_insn_rescan (insn);
4906
4907           /* un-recognize this pattern since it's probably different now.  */
4908           INSN_CODE (insn) = -1;
4909           gcse_create_count++;
4910         }
4911     }
4912 }
4913 \f
4914 /* Return true if the graph is too expensive to optimize. PASS is the
4915    optimization about to be performed.  */
4916
4917 static bool
4918 is_too_expensive (const char *pass)
4919 {
4920   /* Trying to perform global optimizations on flow graphs which have
4921      a high connectivity will take a long time and is unlikely to be
4922      particularly useful.
4923
4924      In normal circumstances a cfg should have about twice as many
4925      edges as blocks.  But we do not want to punish small functions
4926      which have a couple switch statements.  Rather than simply
4927      threshold the number of blocks, uses something with a more
4928      graceful degradation.  */
4929   if (n_edges > 20000 + n_basic_blocks * 4)
4930     {
4931       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
4932                "%s: %d basic blocks and %d edges/basic block",
4933                pass, n_basic_blocks, n_edges / n_basic_blocks);
4934
4935       return true;
4936     }
4937
4938   /* If allocating memory for the cprop bitmap would take up too much
4939      storage it's better just to disable the optimization.  */
4940   if ((n_basic_blocks
4941        * SBITMAP_SET_SIZE (max_reg_num ())
4942        * sizeof (SBITMAP_ELT_TYPE)) > MAX_GCSE_MEMORY)
4943     {
4944       warning (OPT_Wdisabled_optimization,
4945                "%s: %d basic blocks and %d registers",
4946                pass, n_basic_blocks, max_reg_num ());
4947
4948       return true;
4949     }
4950
4951   return false;
4952 }
4953
4954 \f
4955 /* Main function for the CPROP pass.  */
4956
4957 static int
4958 one_cprop_pass (void)
4959 {
4960   int changed = 0;
4961
4962   /* Return if there's nothing to do, or it is too expensive.  */
4963   if (n_basic_blocks <= NUM_FIXED_BLOCKS + 1
4964       || is_too_expensive (_ ("const/copy propagation disabled")))
4965     return 0;
4966
4967   global_const_prop_count = local_const_prop_count = 0;
4968   global_copy_prop_count = local_copy_prop_count = 0;
4969
4970   bytes_used = 0;
4971   gcc_obstack_init (&gcse_obstack);
4972   alloc_gcse_mem ();
4973
4974   /* Do a local const/copy propagation pass first.  The global pass
4975      only handles global opportunities.
4976      If the local pass changes something, remove any unreachable blocks
4977      because the CPROP global dataflow analysis may get into infinite
4978      loops for CFGs with unreachable blocks.
4979
4980      FIXME: This local pass should not be necessary after CSE (but for
4981             some reason it still is).  It is also (proven) not necessary
4982             to run the local pass right after FWPWOP.
4983
4984      FIXME: The global analysis would not get into infinite loops if it
4985             would use the DF solver (via df_simple_dataflow) instead of
4986             the solver implemented in this file.  */
4987   if (local_cprop_pass ())
4988     {
4989       delete_unreachable_blocks ();
4990       df_analyze ();
4991     }
4992
4993   /* Determine implicit sets.  */
4994   implicit_sets = XCNEWVEC (rtx, last_basic_block);
4995   find_implicit_sets ();
4996
4997   alloc_hash_table (&set_hash_table, 1);
4998   compute_hash_table (&set_hash_table);
4999
5000   /* Free implicit_sets before peak usage.  */
5001   free (implicit_sets);
5002   implicit_sets = NULL;
5003
5004   if (dump_file)
5005     dump_hash_table (dump_file, "SET", &set_hash_table);
5006   if (set_hash_table.n_elems > 0)
5007     {
5008       basic_block bb;
5009       rtx insn;
5010
5011       alloc_cprop_mem (last_basic_block, set_hash_table.n_elems);
5012       compute_cprop_data ();
5013
5014       FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->next_bb, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
5015         {
5016           /* Reset tables used to keep track of what's still valid [since
5017              the start of the block].  */
5018           reset_opr_set_tables ();
5019
5020           FOR_BB_INSNS (bb, insn)
5021             if (INSN_P (insn))
5022               {
5023                 changed |= cprop_insn (insn);
5024
5025                 /* Keep track of everything modified by this insn.  */
5026                 /* ??? Need to be careful w.r.t. mods done to INSN.
5027                        Don't call mark_oprs_set if we turned the
5028                        insn into a NOTE.  */
5029                 if (! NOTE_P (insn))
5030                   mark_oprs_set (insn);
5031               }
5032         }
5033
5034       changed |= bypass_conditional_jumps ();
5035       free_cprop_mem ();
5036     }
5037
5038   free_hash_table (&set_hash_table);
5039   free_gcse_mem ();
5040   obstack_free (&gcse_obstack, NULL);
5041
5042   if (dump_file)
5043     {
5044       fprintf (dump_file, "CPROP of %s, %d basic blocks, %d bytes needed, ",
5045                current_function_name (), n_basic_blocks, bytes_used);
5046       fprintf (dump_file, "%d local const props, %d local copy props, ",
5047                local_const_prop_count, local_copy_prop_count);
5048       fprintf (dump_file, "%d global const props, %d global copy props\n\n",
5049                global_const_prop_count, global_copy_prop_count);
5050     }
5051
5052   return changed;
5053 }
5054
5055 \f
5056 /* All the passes implemented in this file.  Each pass has its
5057    own gate and execute function, and at the end of the file a
5058    pass definition for passes.c.
5059
5060    We do not construct an accurate cfg in functions which call
5061    setjmp, so none of these passes runs if the function calls
5062    setjmp.
5063    FIXME: Should just handle setjmp via REG_SETJMP notes.  */
5064
5065 static bool
5066 gate_rtl_cprop (void)
5067 {
5068   return optimize > 0 && flag_gcse
5069     && !cfun->calls_setjmp
5070     && dbg_cnt (cprop);
5071 }
5072
5073 static unsigned int
5074 execute_rtl_cprop (void)
5075 {
5076   delete_unreachable_blocks ();
5077   df_note_add_problem ();
5078   df_set_flags (DF_LR_RUN_DCE);
5079   df_analyze ();
5080   flag_rerun_cse_after_global_opts |= one_cprop_pass ();
5081   return 0;
5082 }
5083
5084 static bool
5085 gate_rtl_pre (void)
5086 {
5087   return optimize > 0 && flag_gcse
5088     && !cfun->calls_setjmp
5089     && optimize_function_for_speed_p (cfun)
5090     && dbg_cnt (pre);
5091 }
5092
5093 static unsigned int
5094 execute_rtl_pre (void)
5095 {
5096   delete_unreachable_blocks ();
5097   df_note_add_problem ();
5098   df_analyze ();
5099   flag_rerun_cse_after_global_opts |= one_pre_gcse_pass ();
5100   return 0;
5101 }
5102
5103 static bool
5104 gate_rtl_hoist (void)
5105 {
5106   return optimize > 0 && flag_gcse
5107     && !cfun->calls_setjmp
5108     /* It does not make sense to run code hoisting unless we are optimizing
5109        for code size -- it rarely makes programs faster, and can make then
5110        bigger if we did PRE (when optimizing for space, we don't run PRE).  */
5111     && optimize_function_for_size_p (cfun)
5112     && dbg_cnt (hoist);
5113 }
5114
5115 static unsigned int
5116 execute_rtl_hoist (void)
5117 {
5118   delete_unreachable_blocks ();
5119   df_note_add_problem ();
5120   df_analyze ();
5121   flag_rerun_cse_after_global_opts |= one_code_hoisting_pass ();
5122   return 0;
5123 }
5124
5125 struct rtl_opt_pass pass_rtl_cprop =
5126 {
5127  {
5128   RTL_PASS,
5129   "cprop",                              /* name */
5130   gate_rtl_cprop,                       /* gate */
5131   execute_rtl_cprop,                    /* execute */
5132   NULL,                                 /* sub */
5133   NULL,                                 /* next */
5134   0,                                    /* static_pass_number */
5135   TV_CPROP,                             /* tv_id */
5136   PROP_cfglayout,                       /* properties_required */
5137   0,                                    /* properties_provided */
5138   0,                                    /* properties_destroyed */
5139   0,                                    /* todo_flags_start */
5140   TODO_df_finish | TODO_verify_rtl_sharing |
5141   TODO_dump_func |
5142   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect   /* todo_flags_finish */
5143  }
5144 };
5145
5146 struct rtl_opt_pass pass_rtl_pre =
5147 {
5148  {
5149   RTL_PASS,
5150   "pre",                                /* name */
5151   gate_rtl_pre,                         /* gate */
5152   execute_rtl_pre,                      /* execute */
5153   NULL,                                 /* sub */
5154   NULL,                                 /* next */
5155   0,                                    /* static_pass_number */
5156   TV_PRE,                               /* tv_id */
5157   PROP_cfglayout,                       /* properties_required */
5158   0,                                    /* properties_provided */
5159   0,                                    /* properties_destroyed */
5160   0,                                    /* todo_flags_start */
5161   TODO_df_finish | TODO_verify_rtl_sharing |
5162   TODO_dump_func |
5163   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect   /* todo_flags_finish */
5164  }
5165 };
5166
5167 struct rtl_opt_pass pass_rtl_hoist =
5168 {
5169  {
5170   RTL_PASS,
5171   "hoist",                              /* name */
5172   gate_rtl_hoist,                       /* gate */
5173   execute_rtl_hoist,                    /* execute */
5174   NULL,                                 /* sub */
5175   NULL,                                 /* next */
5176   0,                                    /* static_pass_number */
5177   TV_HOIST,                             /* tv_id */
5178   PROP_cfglayout,                       /* properties_required */
5179   0,                                    /* properties_provided */
5180   0,                                    /* properties_destroyed */
5181   0,                                    /* todo_flags_start */
5182   TODO_df_finish | TODO_verify_rtl_sharing |
5183   TODO_dump_func |
5184   TODO_verify_flow | TODO_ggc_collect   /* todo_flags_finish */
5185  }
5186 };
5187
5188 #include "gt-gcse.h"